01 07 2013 ConcursoPublico StoDomingo Esmeraldas Anexo 03 Geologia Geotecnia (1)

ESTUDIO DE INGENIERA DE LA CARRETERA SANTO DOMINGO-ESMERALDAS Y LA ESTRUCTURACIN JURDICA, TCNICA Y ECONMICO-FINANCIERA. RE-20-EIS-MTOP-2012 Anteproyecto de Construccin de la Concesin Viaria entre Santo Domingo y Esmeraldas

DOCUMENTO N 1. MEMORIA

ANEXO N 3. GEOLOGA Y GEOTECNIA


DOCUMENTO N 1. MEMORIA. ANEXO N 3. GEOLOGA Y GEOTECNIA

NDICE

1. INTRODUCCIN .................................................................................................................................................. 3

2. TRAMO SANTO DOMINGO .................................................................................................................................. 3

2.1. ASPECTOS GENERALES ....................................................................................................................................... 3 2.1.1. Geologa .............................................................................................................................................. 3 2.1.2. Geotecnia. Metodologa ................................................................................................................... 10

2.2. SALIDA SANTO DOMINGO ................................................................................................................................ 15 2.2.1. Geologa ............................................................................................................................................ 15 2.2.2. Geotecnia .......................................................................................................................................... 17

2.3. PASO LATERAL DE LA CONCORDIA ................................................................................................................... 18 2.3.1. Geologa ............................................................................................................................................ 18 2.3.2. Geotecnia .......................................................................................................................................... 20

2.4. PASO LATERAL DE LA UNIN ............................................................................................................................ 21 2.4.1. Geologa ............................................................................................................................................ 21 2.4.2. Geotecnia .......................................................................................................................................... 23

3. TRAMO QUININD ESMERALDAS ................................................................................................................... 24

3.1. ASPECTOS GENERALES ..................................................................................................................................... 24 3.1.1. Geologa ............................................................................................................................................ 24 3.1.2. Geotecnia. Metodologa ................................................................................................................... 40 3.1.3. Cimentacin de estructuras .............................................................................................................. 52 3.1.4. Procedencia de materiales................................................................................................................ 58

3.2. CORREDOR ENSANCHAMIENTO ....................................................................................................................... 72 3.2.1. Geologa ............................................................................................................................................ 72 3.2.2. Geotecnia .......................................................................................................................................... 76 3.2.3. Cimentacin de estructuras ............................................................................................................ 111 3.2.4. Procedencia de materiales.............................................................................................................. 121

3.3. PASO LATERAL DE QUININD ......................................................................................................................... 122 3.3.1. Geologa .......................................................................................................................................... 122 3.3.2. Geotecnia ........................................................................................................................................ 125 3.3.3. Cimentacin de estructuras ............................................................................................................ 146 3.3.4. Procedencia de materiales.............................................................................................................. 149

3.4. PASO LATERAL DE VICHE ................................................................................................................................ 150 3.4.1. Geologa .......................................................................................................................................... 150 3.4.2. Geotecnia ........................................................................................................................................ 153 3.4.3. Cimentacin de estructuras ............................................................................................................ 172 3.4.4. Procedencia de materiales.............................................................................................................. 176

3.5. PASO LATERAL DE SAN MATEO ...................................................................................................................... 177 3.5.1. Geologa .......................................................................................................................................... 177 3.5.2. Geotecnia ........................................................................................................................................ 180 3.5.3. Cimentacin de estructuras ............................................................................................................ 196 3.5.4. Procedencia de materiales.............................................................................................................. 199

3.6. PROPUESTA CAMPAA DE INVESTIGACIN GEOTCNICA ............................................................................. 201

4. AUSCULTACIN ............................................................................................................................................... 203

4.1. MAGNITUDES A CONTROLAR ........................................................................................................................ 204 4.2. DEFINICIN DE LOS INSTRUMENTOS. OBJETIVOS DE MEDIDA ...................................................................... 204 4.3. FRECUENCIA DE MEDIDAS. ............................................................................................................................ 207

APNDICES APNDICE 1. PLANTA GEOLGICA, PERFIL LONGITUDINAL Y PROPUESTA DE CAMPAA GEOTCNICA APNDICE 2. ENSAYOS DE LABORATORIO (ENSANCHAMIENTO) APNDICE 3. ANLISIS DE DESMONTES (ENSANCHAMIENTO) APNDICE 4. ANLISIS DE RELLENOS (ENSANCHAMIENTO) APNDIC 5. REGISTRO DE CALICATAS (P. L. QUININD) APNDICE 6. ENSAYOS DE LABORATORIO (P. L. QUININD) APNDICE 7. ANLISIS DE DESMONTES (P. L. QUININD) APNDICE 8. ANSLISIS DE RELLENOS (P. L. QUININD) APNDICE 9. REGISTRO DE CALICATAS (P.L. VICHE) APNDICE10. ENSAYOS DE LABORATORIO (P. L. VICHE) APNDICE 11. ANLISIS DE DESMONTES (P. L. VICHE) APNDICE 12. ANLISIS DE RELLENOS (P. L. VICHE) APNDICE 13. REGISTRO DE CALICATAS (P. L. SAN MATEO) APNDICE 14. ENSAYOS DE LABORATORIO (P. L. SAN MATEO) APNDICE 15. ANLISIS DE DESMONTES (SAN MATEO) APNDICE 16. ANLISIS DE RELLENOS (SAN MATEO) APNDICE 17. ENSAYOS DE LABORATORIO (TALUDES) APNDICE 18. INFORMACIN RECOPILADA DEL PROYECTO DE CAMINOSCA SOBRE LOS PUENTES APNDICE 19. CLCULO DE CIMENTACIONES APNDICE 20. CLCULO DE TALUDES DE CIMENTACIN APNDICE 21. PLANO DE SITUACIN DE LAS MINAS APNDICE 22. ENSAYOS DE LABORATORIO DE LAS MINAS


DOCUMENTO N 1. MEMORIA. ANEXO N 3. GEOLOGA Y GEOTECNIA Pg. 3

1. INTRODUCCIN

El presente informe tiene como objetivo definir las caractersticas geolgicas-geotcnicas de los distintos corredores que constituyen el Anteproyecto de Construccin objeto de estudio.

El Anteproyecto se divide y organiza en los siguientes tramos:

- Tramo 1. Santo Domingo. Salida de Santo Domingo Paso Lateral de La Concordia Paso Lateral de la Unin

- Tramo 2. Quinind-Esmeraldas Ensanchamiento Paso Lateral de Quinind Paso Lateral de Viche Paso Lateral de San Mateo

Los corredores de cada Tramo se sitan muy prximos entre s o bien son continuacin uno de otro, de tal modo que muchos aspectos geolgico-geotcnicos son comunes a varios tramos. Se ha decidio, por tanto, realizar una exposicin general al principio de cada Tramo de todos aquellos aspectos que son comunes, con el fin de no efectuar una exposicin innecesaria y repetitiva, destacando, a continuacin, en cada corredor las caractersticas identificativas del mismo.

2. TRAMO SANTO DOMINGO

2.1. ASPECTOS GENERALES

2.1.1. Geologa

2.1.1.1. Introduccin y objeto

En este Apartado, se estudian las caractersticas geolgicas de la zona por la que discurre el trazado del Anteproyecto de Construccin de la Concesin Viaria entre Santo Domingo y Esmeraldas.

El objeto de este apartado es definir el marco y caractersticas geolgicas de los terrenos donde se

encuentran las actuaciones del trazado referido. En particular se estudian las caractersticas relativas

a la litologa y disposicin de los diferentes materiales que permite identificar los distintos tipos de

suelos y rocas existentes, su ubicacin geomtrica en el terreno (su espesor y extensin), los

aspectos morfolgicos y la presencia y rgimen del agua en el subsuelo.

Para la realizacin de este anejo, se ha partido de la informacin disponible en los estudios previos.

En los apartados que se desarrollan a continuacin, se exponen en primer lugar las caractersticas geolgicas de los materiales, contemplado desde un marco geolgico regional y de manera detallada con la descripcin de las unidades afectadas, los riesgos geolgicos asociados etc.

2.1.1.2. Encuadre geolgico

El Ecuador se encuentra dividido en cinco principales regiones morfo-estructurales:

- La regin de la Costa, es la cuenca sedimentaria del ante-arco que consta de un basamento ocenico. sta incluye formaciones volcnicas, vulcano-sedimentarias y sedimentarias, de edad Cretcico-Eoceno, sobre las que se han depositado las formaciones negenas del ante-arco. La geografa de esta zona se caracteriza por terrenos alomados los que son disectados por los Ros Esmeraldas, Blanco, Portoviejo, Chone y Guayas.

- La Cordillera Occidental, conformada por rocas intrusivas y extrusivas de composicin mfica a intermedia, tectnicamente yuxtapuestas con depsitos mayormente turbidticos cretcicos-oligocnicos.

- El Callejn Interandino o valles inter-montaosos, que descansa entre las cordilleras Occidental y Real, con su basamento cubierto por depsitos de origen volcnico de variado espesor. Existen pequeos cuerpos volcnicos que muestran xenolitos del basamento de rocas cristalinas metamrficas y mficas. Se extiende por el norte hasta Colombia.

- La Cordillera Real, que est compuesta de rocas metamrficas y granitoides Mesozoicos, se encuentra separada del valle Interandino por la sutura Peltetec. Sobre esas rocas se localizan formaciones volcnicas post-miocnicas del arco-volcnico.

- El Oriente consiste en dos zonas estructurales distintas, la Cuenca Oriente y la Zona del Sub-andino, formados en el Cretcico tardo, es una cuenca tras arco que se desarroll en el borde de la placa Suramericana, en correspondencia con el crecimiento de la cordillera Real. El sustrato del Oriente se compone de rocas del Paleozoico y Mesozoico. Estas rocas estn cubiertas por formaciones sedimentarias marinas y continentales de edad pre-eocnica, sobre las que se sobreponen formaciones sedimentarias del tras-arco post-Oligocnico. Todos estos sedimentos estn cubiertos por depsitos aluviales y clsticos que se derivan de la Sierra y se depositan en esta cuenca durante el Cuaternario, tiempo en el que se desarrollan los grandes sistemas fluviales.

La zona en estudio, se enmarca dentro de la zona denominada Costa prximo a la Cordillera Occidental.

Desde el aspecto tectnico, Ecuador es similar a otros pases occidentales de esta regin, donde la Placa Ocenica de Nazca se sumerge debajo de la placa continental de Sur Amrica. La colisin de estas dos placas caus el levantamiento de los Andes Ecuatorianos y la fusin del manto que se encuentra por debajo del continente. El magma fundido eventualmente se mueve a travs de las



fracturas o puntos de debilidad en la corteza terrestre, intruyendo las capas superficiales y formando el relieve actual.

Uno de los primeros eventos que marca el comienzo de esta zona es la formacin de la Sierra Andina hace unos 230 millones de aos (MA). El levantamiento de esta cordillera produce la divisin de las cuencas del Occidente (ante-arco) y del Oriente (tras-arco).

La regin costera (unidad litoestructural donde se encuentra la zona en estudio) comprende toda el rea al oeste de los Andes y corresponde a la cuenca sedimentaria del ante-arco.

En esta regin se desarrollan cuatro cuencas sedimentarias de ante-arco con basamento ocenico y/o sedimentario, las cuales han sido rellenadas por espesas secuencias sedimentarias cenozoicas.

Estas cuencas se enumeran a continuacin:

- Cuenca Negena de Esmeraldas, de eje noreste-suroeste. - Cuenca de Manab de eje noreste-suroeste. - Cuenca Progreso de eje noreste-sureste. - Cuenca Sumergida Jambel.

Los rasgos estructurales ms importantes de la Costa Ecuatoriana se constituyen en los lmites de dichas cuencas.

El Ecuador por encontrarse en la porcin noroccidental del continente sudamericano se encuentra afectado por fenmenos de sismicidad y vulcanismo, sumamente activos, debido a que forma parte del cinturn de fuego, que geodinmicamente tiene relacin con un lmite de placas en convergencia.

Los procesos de subduccin de la placa de Nazca origina una zona de alta sismicidad (Zona de Benioff), que se inclina hacia el continente, donde la profundidad de los sismos se incrementa en el sentido de la inclinacin, pudiendo alcanzar ms de 200 Km bajo la llanura amaznica. Segn el mapa sismotectnico del Ecuador, el rea del anteproyecto se encuentra en una zona ssmica de intensidad VI con predominio de sismos superficiales.

Litolgicamente, la regin costera, consta de un basamento ocenico (Formacin Pin). Esta incluye formaciones volcnicas, volcano-sedimentarias y sedimentarias, de edad Cretcico-Eoceno, sobre las que se han depositado rocas volcano-terrgenas, clsticas y nerticas de las formaciones Zapallo, Pambil, Viche, Angostura, Onzole, Borbn y Balzar. Dada la proximidad a la regin morfoestructural de la Cordillera Occidental cerca del rea de estudio se encuentran litologas correspondientes a esta regin como la Unidad Macuchi constituida por depsitos volcano-terrgenos y rocas intrusivas constituidas por granodioritas. Con respecto a los terrenos cuaternarios encontramos, lahares compuestos de areniscas tobceas, tobas y brechas, presentan estratificacin horizontal y subhorizontal, depsitos de terrazas, aluviales, coluviales y suelos residuales.

Desde el punto de vista geomorfolgico, la regin costanera se extiende al oeste de los Andes por debajo de los 600 msnm su anchura mayor de 180 km a la latitud de Guayaquil se reduce a 100 km al norte de Santo Domingo, y a una franja de 20 a 40 km en el sur.

Las partes occidental y nor-occidental presentan relieves altos y moderados constituidos por un macizo longitudinal o cordillera costanera, bien representado al norte, entre Esmeraldas y Chone y al sur entre Portoviejo y Jipijapa con una direccin NNE SSO y altitudes mximas entre 600 y 800 msnm. A partir de Jipijapa, la cordillera toma la forma de un arco, y se caracteriza por un descenso gradual hacia Guayaquil al SE donde desaparece. De una parte y otra, la Cordillera Costanera est bordeada por relieves tabulares y colinados inferiores a 450 600 m, ms extensos e inclinados hacia el este.

Relieves muy bajos y extensos valles aluviales ocupan el hiato de la cordillera entre Portoviejo y Chone. Al noreste del Ro Esmeraldas, relieves bien disectados bajan suavemente desde el pie de la cordillera hasta el ocano; la Pennsula de Santa Elena y la Isla Pun, se caracterizan por zonas colinadas entre 100 y 200 msnm, cerros aislados y planicies bajas cerca del mar.

Hidrogeolgicamente, la Regin Occidental o Costa, como ya se ha comentado, se extiende al oeste de la Cordillera de los Andes y se prolonga en una llanura ms o menos amplia. Esta planicie se halla recubierta por sedimentos detrticos (arenas, areniscas, conglomerados) con fuerte aporte volcnico proveniente de la Sierra. Esta caracterstica ha permitido que se desarrollen acuferos importantes de gran extensin de permeabilidad variable (generalmente alta) y con buenos rendimientos.

En la siguiente figura se muestra un detalle de la geologa de la zona tomada del mapa geolgico 1:1.000.000 y su leyenda correspondiente.



2.1.1.3. Estratigrafa

La zona donde se desarrolla el trazado, corresponde principalmente a depsitos de facies litoral, correspondiente a rocas sedimentarias terciarias, depsitos de terraza, en el cauce actual de los ros se presentan depsitos aluviales y los denominados lahares, flujos de roca y lodo, avalanchas de lodo, probablemente derivados de la actividad Holocnica.

A continuacin, se describen de ms antigua a ms moderna, las formaciones litolgicas que se encuentran en la zona de estudio o que estn prximas a l. En primer lugar se detallan las formaciones afectadas correspondientes a la Unidad morfoestructural Costa y a continuacin las de la Sierra Occidental.

2.1.1.3.1. Cretcico

Formacin Pin (Kp)

El basamento de la costa ecuatoriana est compuesto por un complejo gneo basltico y basalto andestico considerado como una antigua corteza ocenica. Se ha demostrado que tiene afinidades con una serie volcnica de arco insular. Se le atribuye una edad del Aptiense superior Albense Se trata de un complejo ofioltico constituido por basaltos toleticos, pillow-lavas asociados con sedimentos finos, diques, harzburgitas y metagabros.

2.1.1.3.2. Mioceno

Formacin Onzole (MPlDO)

La formacin Onzolo, est dividida en dos unidades: inferior y superior, que se encuentran separadas por las areniscas del grupo Sa.

- Onzole Inferior (Mioceno Superior) - Est constituida por lodotitas bien estratificadas, con niveles de arenisca de poco espesor, lutitas plateadas con abundantes intercalaciones de cenizas volcnicas, arcilla tobceas, con capas de arenisca delgada. La roca fresca es de color verde oscuro-gris, mientras en la roca meteorizada o alterada es marrn amarillenta. Los foraminferos indican una facies sublitoral. La Onzole Inferior tiene Mioceno Superior.

- Miembro Sa (Plioceno Inferior) -Este grupo consta de areniscas color anaranjado a amarillento gris, grano medio a fino, masivo a bien estatificado. Son comunes los lentes detrticos de moluscos, fsiles. Este miembro est en discordancia con la Onzole Inferior y pertenece aproximadamente al Plioceno Inferior. El espesor mximo se ha estimado en 250 m, disminuyendo hasta los 10 m, cerca del ro Esmeraldas.

- Onzole Superior (Plioceno Inferior - Medio) Compuesto de arcillas y siltitas grises oscuras a verdosas, con presencia de moluscos y restos de peces, adems de microfauna de foraminferos bentnicos y algunos radiolarios.



Las asociaciones microfosilferas determinan que la unidad inferior, corresponde a un paleo ambiente de plataforma continental y la unidad superior a un depsito de plataforma externa-talud continental.

2.1.1.3.3. Mioceno-Plioceno

Formacin Borbn (PlDB)

Sobreyace a la Formacin Onzole, se compone de areniscas de grano medio a grueso de color gris-verdoso a gris-azulado, en bancos macizos con abundantes megafsiles. Son frecuentes las intercalaciones de lodo endurecido y toba volcnicas, lentes de conglomerados y generalmente un conglomerado basal que descansa discordantemente sobre la formacin Onzole.

La formacin Borbn es de aguas salobres de mar somero y sus sedimentos corresponden a la cubierta transgresiva final de la cuenca. La potencia en el pozo Borbn nmero uno es de 228 m. Est considerada de edad Mioceno Superior hasta Plioceno.

Pliocuaternario

Formacin Balzar (PLQB)

Comprende una serie de conglomerados, arenas, limos y arcillas bien estratificadas, depositadas en aguas de poca profundidad. Esta unidad Sobreyace a la Formacin Borbn.

2.1.1.3.4. Cuaternario

Formacin San Tadeo (Qs)

Entre la Planicie Costera y la Cordillera Occidental, nace un gran depsito en forma de abanico. La composicin del abanico es material lahartico retrabajado. Este material de extensin de cientos de km2 form una gran cobertera que cubri la topografa antigua (lomas y cerros). Est constituido de material piroclstico, aglomerados y flujos de lodo. Estos incluyen los denominados lahares, flujos de roca y lodo, avalanchas de lodo, probablemente derivados de la actividad Holocnica volcnica. La meteorizacin de las tobas y arcillas han producido una caolinizacin la cual es tpica de la formacin y a medida que se va profundizando hacia la base va aumentando el tamao de la matriz y de los clastos del material conglomertico. Presentan estratificacin horizontal y subhorizontal, la potencia de la Formacin sobrepasa los 100 m. Se le asigna una edad del Pleistoceno.

Depsitos superficiales indiferenciados (QT-LH)

Dentro de este grupo se han asignado a todos los depsitos de lahares y aluviales (especialmente terrazas).

Los lahares indiferenciados pueden formar depsitos muy consolidados. Pueden tener un espesor variable. Suelen presentar una textura brechosa, su matriz est compuesta por gravas angulares a subangulares de tamaos centimtricos y bloques angulosos.

Los aluviales corresponden en su gran mayora a depsitos de terrazas, que se presentan en las mrgenes de los principales ros. Los ros de la zona de estudio, por tener grandes avenidas y caudales arrastran considerables cantidades de materiales, en los cuales se han depositado extensas terrazas aluviales, constituidas principalmente por cantos rodados mal seleccionados de diverso origen y de poco espesor.

Depsitos coluviales (Qc)

Los depsitos coluviales depositados hasta el pie de los taludes, contienen material formado por fenmenos de denudacin de los macizos rocosos, fenmenos que han removido las rocas descomprimidas y alteradas de las laderas y las han transportado formando conos de escombros. Constituidos por un material heterogneo como arcillas, limos y fragmentos rocosos con diversos grados de alteracin. Son normalmente de espesor limitado sin estratificacin y medianamente consolidados. El conjunto es cohesivo, de consistencia blanda y una plasticidad media a alta. La humedad natural de estos materiales tiende a ser elevada.

Suelos residuales

La mayor parte del rea estudiada, se encuentra cubierta por un manto de material limoarcilloso y limoarenoso de color amarillento a rojizo, derivados de la meteorizacin in situ de las unidades y depsitos preexistentes.

La meteorizacin del sustrato rocoso as como de algunos depsitos superficiales, ha sido en buena parte facilitado por el ambiente tropical hmedo de la regin. Los suelos residuales llegan a alcanzar espesores de hasta 10 m y tienen un comportamiento ms plstico y menos resistente que los materiales originales, lo que los hace susceptibles a experimentar fenmenos de inestabilidad.

Con respecto a la Unidades o Formaciones que representan a la Unidad morfoestructural de la Sierra Occidental se encuentran:

Unidad Macuchi (PCEm)

Esta unidad est datada en el Paleoceno-Eoceno Medio. Comprende una secuencia litolgica conformada por tobas como la roca ms importante, areniscas volcnicas, limos, turbiditas redepositadas, pillow lavas andestico-baslticas, brechas y sedimentos de grano fino.

Las tobas se presentan en estratos mayores, su coloracin es verdosa, se incluyen junto a las areniscas volcnicas y las brechas a sedimentos de grano fino silicificados, tambin de color verdoso. La toba presenta clastos de slice, albita y vidrio como minerales principales, oolitos de calcita y epidota como secundarios y minerales arcillosos como accesorios.

Rocas intrusivas

Un pequeo cuerpo de roca intrusiva se encuentra al sureste de San Mateo, forma parte del cinturn de batolitos aislados, probable edad negena, distribuidos a lo largo del flanco oeste de la Cordillera



Occidental. Se trata de granodioritas de grano grueso con hornblenda y biotita. El cuerpo de granodiorita se halla intruyendo a las rocas volcnicas terciarias de la Formacin Mancuhi.

2.1.1.4. Geomorfologa

La regin costanera se extiende al oeste de los Andes, su anchura mayor de 180 Km a la latitud de Guayaquil, se reduce a 100 Km al norte de Santo Domingo, y a una franja de 20 a 40 Km en el sur.

Se inicia en el piedemonte andino costanero, y contina con el abanico de esparcimiento y llanuras de divagacin de los ros Pachijal, Caoni y Blanco, seguido de la cordillera costera de dominio estructural, en la que se impone el valle epigentico del ro Esmeraldas.

Al pie de los Andes entre Quinind y Santo Domingo al norte y Babahoyo al sur, se extiende una gran planicie de 80 Km de ancho. Est ligeramente disectada al norte cerca de Santo Domingo de la Tsachilas donde alcanza 600 msnm y baja suavemente hacia el NO (200 m en Quinind) y hacia el sur (20 m en Babahoyo) donde es sustituida por una llanura aluvial entre 0 y 5 m, drenada por grandes ros mendricos y parcialmente inundable. La geomorfologa se encuentra relacionada con la litologa de las formaciones, disminuyendo el relieve de oeste a este, de 600 a 10 m. Estas planicies, se desarrollan sobre sedimentos detrticos (arenas, areniscas y conglomerados) con muchos elementos volcnicos provenientes de la Sierra y testigos de una fuerte actividad volcnica. Los materiales aportados por los grandes ros y sedimentados en ambiente fluvio-lacustre a fluvio-marino se caracterizan por una declinacin de las altitudes desde la salida de la cordillera (600 metros en Santo Domingo) hasta los bordes exteriores de la cuenca.

Diferentes generaciones de conos de deyeccin y esparcimiento depositados al pie de la cordillera, atestiguan una sucesin de fases de depositacin, las unas contemporneas del relleno de la cuenca y otras posteriores.

La llanura aluvial de los ros Blanco y Quinind estn influenciadas por la litologa arenosa del sustrato constituido de areniscas terciarias, desarrollando terrazas altas antiguas, terrazas medias y terrazas bajas inundables, con suelos arenosos profundos cubiertos por una capa de limo. Estos ros se encajan en valles encaonados con bordes escarpados.

2.1.1.5. Tectnica

Dentro del marco tectnico actual del Ecuador, el campo regional de esfuerzos en el Ecuador, est controlado por los siguientes factores:

- La interaccin de las placas Cocos, Nazca, Caribe y Amrica del Sur.

- La oblicuidad de la subduccin bajo el continente en la porcin septentrional de los Andes (Hey, 1977; Lonsdale, 1978).

- El efecto de la subduccin de la cordillera de Carnegie que acompaa a la placa Nazca (Hey, 1977; Lonsdale, 1978).

- El control de discontinuidades litolgicas y tectnicas del basamento pre - cenozico y su influencia en la distribucin del campo de esfuerzos actual.

Considerando estos parmetros, los principales elementos tectnicos del Ecuador, se justifican adecuadamente de la siguiente manera:

- El sistema de fallas transcurrentes dextrales, est relacionado con el movimiento hacia el NE del bloque andino noroccidental, en el contexto de interaccin de placas.

- El sistema de fallas inversas del frente andino oriental absorbe la deformacin compresiva E-W del bloque andino septentrional, con respecto al continente sudamericano.

- Las fallas inversas de direccin norte - sur del Callejn Interandino y de las cuencas intramontaosas australes, se consideran como el efecto de la interaccin de los sistemas anteriores.

- Algunas fallas activas, estn relacionadas con la reactivacin de discontinuidades antiguas que separan los grandes conjuntos litolgicos del Ecuador.

En la zona de estudio se han identificado las siguientes estructuras que presentan por lo menos alguna evidencia de neotectnica, no se han considerado fallas antiguas que no presentan indicios de actividad reciente o cuaternaria.

ESTRUCTURAS DE LA REGIN COSTERA

Sector o Nombre de la Estructura

No. de la Estructura

Descripcin

La Unin 32

El lineamiento N 32, se prolonga desde La Concordia hacia el noreste con un rumbo aproximado N30E y es prcticamente paralelo al lineamiento de Quinind. Este lineamiento es intersectado por la falla de Puerto Quito-Ro Achiote (N 33), de rumbo N58O.

La Unin

33

Falla Puerto Quito Ro Achiote - Descrita inicialmente por Eguez y Yepes (1994) como lineamiento en imagen de radar, ha sido reconocida en el campo, a lo largo del ro Achiote en las cercanas de Puerto Quito, con una probable cinemtica siniestral (Almeida et al, 1998)

34

Falla Cristbal Coln - Reconocida en el campo por Eguez y Yepes (1994), en las cercanas de la poblacin de Cristbal Coln, esta falla (N 34) afecta depsitos pliocnicos y probablemente pleistocnicos a lo largo del ro Cmo Hacemos.

2.1.1.6. Sismicidad

Con relacin a la sismicidad, el Ecuador se encuentra en la zona de mayor peligrosidad ssmica del mundo, en el denominado Cinturn Circumpacfico, donde se libera la mayor cantidad de energa ssmica a nivel mundial. La actividad ssmica presenta una alta amenaza a cualquier obra.



Esta sismicidad obedece principalmente a procesos de subduccin (caracterizadas por sismos localizados a profundidades entre 65 y 131 km) y a la actividad de fallas corticales (sismos localizados a profundidades menores a los 40 km). Dadas las caractersticas ssmicas de esta zona costera en particular se le ha asignado una peligrosidad smica media a alta.

2.1.1.7. Hidrogeologa

Segn el Mapa Hidrogeolgico del Ecuador, se han definido una serie de Unidades Hidrogeolgicas conceptualizadas como medios acuferos continuos dotados de cierta homogeneidad, definiendo para cada Unidad sus caractersticas bsicas, cuantificando sus elementos principales: geometra, heterogeneidad geolgica, productividad acufera, Piezometra y profundidad del agua, calidad qumica, recarga media interanual. As se distinguen las siguientes Unidades Hidrogeolgicas que se subdividen en diferentes Unidades:

- Unidades Hidrogeolgicas Regin Sierra. - Unidades Hidrogeolgicas Regin Costa

Dentro de las unidades Hidrogeolgicas Regin costa, La Concordia, se encuentra incluida dentro de la Unidad Hidrogeolgica la Concordia. Esta Unidad, se caracteriza por presentar una cobertura sedimentaria de origen marina depositada en el Terciario (Formacin Onzole y Borbn), los sedimentos cuaternarios cubre el 60 % de la Unidad. El basamento cretcico est representado por la Formacin Pin. La profundidad del nivel fretico es de 5 a 15 m. las vertientes tienen caudales de 0.2 l/s a 8 l/s. Presenta un superficie aproximada de 5.386 km2.

Para definir las unidades hidrogeolgicas, se ha tomado en cuenta principalmente la litoestratigrafa, morfologa, permeabilidad, infiltracin y comportamiento hidrogeolgico.

En base a estos parmetros se han definido las siguientes unidades:

- Unidades litolgicas de alta permeabilidad (Q, QT en el mapa hidrogeolgico del Ecuador)

Las unidades de alta permeabilidad corresponden a depsitos aluviales, conformados por gravas y arenas, de edad cuaternaria que componen las terrazas y depsitos aluviales de los ros principales. Estos depsitos de terrazas estn constituidos por arenas sueltas que se apoyan entre s, los intersticios se encuentran vacos a causa de la dinmica del agua. Otra caracterstica importante de estos depsitos es que generalmente, los poros se encuentran comunicados y esta propiedad le otorga la permeabilidad al material constituyendo acuferos regionales.

Los acuferos aqu localizados son superficiales, de extensin limitada y de aceptable rendimiento. Los niveles piezomtricos generalmente son superficiales no mayores a los 5 m., de profundidad e influenciado por las fluctuaciones del agua de los ros. Normalmente los cursos de los ros recargan a los acuferos

Se presentan principalmente en el curso de los ros principales y esteros. Estos depsitos tienen una morfologa de plana a suave, presentan una escorrenta baja y permeabilidad alta.

Se trata de una unidad permeable por porosidad intergranular.

- Unidades litolgicas de permeabilidad media a alta Formacin San Tadeo (PST en el mapa hidrogeolgico del Ecuador).

Las litologas que presentan una permeabilidad media a alta, son sedimentos clsticos consolidados a no consolidados, del Cuaternario, representados por productos laharticos, constituidos principalmente de material piroclstico, aglomerados y flujos de lodo. Estos depsitos afloran extensamente en la Costa y el Oriente.

Se trata de una unidad permeable por porosidad intergranular.

- Unidades litolgicas de permeabilidad variable de media a baja Formacin Borbn y Balzar, (MPLDB y PLB en el mapa hidrogeolgico del Ecuador).

La Formacin Borbn, se compone de areniscas de grano medio a grueso de color gris-verdoso a gris-azulado, en bancos macizos con abundantes megafsiles.

La formacin Balzar, comprende una serie de conglomerados, arenas, limos y arcillas bien estratificadas.

Se trata de unas unidades permeables por porosidad intergranular.

- Unidades litolgicas de permeabilidad muy baja o impermeables Formacin Onzole y Macuchi (MDO y KM en el mapa hidrogeolgico del Ecuador). La Formacin Macuchi, est constituida por tobas como la roca ms importante, areniscas volcnicas, limos, turbiditas redepositadas, pillow lavas andestico-baslticas, brechas y sedimentos de grano fino.

Presentan permeabilidad por fisuracin.

En la siguiente figura se muestra un extracto del plano hidrogeolgico del Ecuador de la zona en estudio a escala 1:1.000.000 y su leyenda correspondiente.



2.1.1.8. Riesgos geolgicos

Dentro de los riesgos geolgicos que se pueden presentar en la zona de estudio, destacan por su peligrosidad y ocurrencia los siguientes:

Derivados de procesos hidrolgicos

Se dan cuando el nivel fretico se encuentra cercano a la superficie, existen zonas inundables o zonas con drenaje superficial deficiente, por la presencia de un sustrato impermeable y con escasa pendiente.

En el rea de estudio estos riesgos estn ligados a los materiales cuaternarios.

En relacin con la morfologa llana de gran parte de la zona de Estudio, existe riesgo de encharcamiento en ciertos puntos debido a la baja escorrenta superficial y al posible efecto barrera que producen las obras y estructuras lineales de la zona.

Movimientos en masa (deslizamientos y derrumbes)

Varios criterios influyen en los movimientos en masa, entre ellos el grado de pendiente, la extensin de las vertientes, las formaciones geolgicas subyacentes, las precipitaciones (cantidad y reparticin anual), la presencia de fallas, la ocurrencia de sismos, y la alteracin superficial o por modificaciones artificiales de las geometras estables.

Las caractersticas estructurales de las litologas y su disposicin pueden tener incidencia negativa en la construccin de desmontes, existiendo un cierto riesgo de que se produzcan inestabilidades en los taludes de excavacin.

De acuerdo con esto, se considera para este riesgo una peligrosidad media-alta, debindose tener en cuenta, tanto a la hora de definir los taludes estables en los desmontes previstos como a la hora de analizar las cimentaciones proyectadas.

Lahares

Los lahares pueden destruir puentes, vas y cualquier otro tipo de obras y depositar capas de sedimentos de gran espesor, incorporando en su masa todo lo que encuentra a su paso. La erosin se ve reflejada en las estras que provoca su trnsito sobre las estructuras atravesada, causan tambin la erosin de cauces fluviales y es comn encontrarlo en contacto con las terrazas fluviales.

Riesgo por erosionabilidad

Los materiales arcillosos son, previsiblemente, erosionables y dan lugar a la formacin de regueros y crcavas. La presencia de niveles ms competentes alternando con capas de menor competencia puede generar inestabilidades por erosiones diferenciales.

Riesgo por Colapsabilidad y expansividad

En nuestro caso, cabe destacar la presencia de suelos compresibles (suelos de alteracin del sustrato): terrenos de elevada deformabilidad que pueden dar lugar a importantes asientos de los rellenos que se cimientan sobre ellos, provocando deformaciones en la obra. Por lo general son capas de baja densidad y resistencia, que se presentan frecuentemente saturadas, vindose incrementada su compresibilidad por la presencia de materia orgnica.

Riesgos asociados a sismicidad

Geogrficamente, el Ecuador se encuentra ubicado en una de las regiones de alta sismicidad de Amrica Latina, por lo que est continuamente expuesto a sufrir terremotos.

La zona en estudio, presenta una vulnerabilidad media a baja a los efectos ssmicos, por tal motivo se debern de tomar las oportunas medidas para la ejecucin de la obra y tener en cuenta los valores de la aceleracin ssmica bsica de diseo.

Erupciones volcnicas

La zona en estudio se considera con bajo peligro volcnico ya que se encuentra fuera de la zona de concentracin de los volcanes.

2.1.2. Geotecnia. Metodologa

Se comenta, a continuacin, la metodologa y los aspectos ms destados que hay que analizar en un estudio geotcnico. 2.1.2.1. Caracterizacin geotcnica de los materiales

A partir de una cartografa geolgica de detalle, los trabajos geotcnicos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio realizados, se lleva a cabo una caracterizacin geotcnica de todos los materiales y unidades definidas en el corredor y que tienen una incidencia directa sobre el. Bsicamente hay que realizar una identificacin de los materiales, definir sus caractersticas resistentes y deformacionales y, por ltimo, evaluar el aprovechamiento de los materiales afectados por la traza. 2.1.2.2. Desmontes

Los aspectos a tener en cuenta dentro del estudio geotcnico de los desmontes son:

- Estabilidad de Taludes. - Ripabilidad. - Propuesta de medidas de sostenimiento. - Aprovechamiento de los materiales de la traza.



A continuacin se pasa a comentar brevemente cada uno de estos apartados. 2.1.2.2.1. Estabilidad de taludes

El primer paso para el estudio de un talud es identificar los tipos de inestabilidades que pueden producirse, los cuales, lgicamente, dependen de la naturaleza de los materiales a excavar.

Bsicamente de distinguien dos grupos: suelos y rocas.

En desmontes excavados en suelos suele producirse una rotura global del talud en forma circular. Existen una serie de mtodos generales para estudiar este tipo de rotura de taludes. Uno ellos es el mtodo de las fajas basado en la hiptesis de que los esfuerzos normales se concentran en un punto del arco de deslizamiento.

Cuando los taludes se excavan en roca se originan cada de bloques y cuas a favor de discontinuidades, que son los planos de debilidad que gobiernan la rotura. Adems de este tipo de estudio tambin se analiza la posible rotura global del macizo rocoso, estimando unos parmetros resistentes de cohesin y ngulo de rozamiento interno y modelizarlo como si de un suelo se tratara.

2.1.2.2.2. Coeficientes de sismicidad

Se considera un valor de 0,19 para el componente horizontal y 0,13 para el vertical. Estos coeficientes corresponden a un potencial sismo de Magnitud 6,3 generado en el sistema de Fallas de la Subduccin.

2.1.2.2.3. Factores de seguridad

Los factores de seguridad que se requieren en el anteproyecto, excepto en el caso que se diga lo contrario, son:

- Situ& - ^&. - ^&

2.1.2.2.4. Ripabilidad

La escarificacin o ripabilidad es la propiedad que tienen los materiales para permitir que su desgarre o remocin se realice mediante medios manuales o mecnicos.

De acuerdo a las Especificaciones Generales para Construccin de Caminos y Puentes MOP-001-F-2002, se clasifican los materiales, en funcin de su excavacin, en tres categoras:

Materiales de Primera Categora. (Suelo)

Se consideran suelos en general, a los materiales que requieren de equipos corrientes para su excavacin, o procesos manuales, utilizando herramientas sencillas.

Materiales de segunda categora. (Marginal).

Corresponde a los materiales formados por rocas descompuestas, suelos muy compactos, y todos aquellos que para su excavacin no sea necesario el empleo de explosivos y sea precisa la utilizacin de maquinaria mayor a 320 HP al volante con sus respectivos escarificadores.

Materiales de tercera categora. (Roca)

Comprende a todas las masas de rocas, depsitos estratificados y las de todos aquellos materiales que presenten caractersticas de roca maciza, cementados tan slidamente, que nicamente puedan ser excavadas utilizando explosivos.

Para poder juzgar a priori la ripabilidad de un terreno, el procedimiento ms extendido consiste en determinar la velocidad ssmica de las ondas de compresin (P), mediante prospeccin geofsica de ssmica de refraccin. As, son clsicas las tablas que relacionan la velocidad ssmica con la ripabilidad y la potencia de la maquinaria a emplear, como la que se presenta ms abajo, tomada del Manual de Taludes (IGME, -Espaa).



En el siguiente cuadro se muestra la excavabilidad de los materiales en funcin de la velocidad de las ondas ssmicas

Criterio general de ripabilidad basado en la velocidad de los ondas ssmicas

Velocidad ssmica (m/s)

Excavabilidad

3.000 Voladuras importantes (esquemas de perforacin cerrados, pequeas longitudes de

retacado, altos consumos especficos).

2.1.2.2.5. Propuesta de medidas de sostenimiento

En aquellos desmontes donde se hayan observado signos de inestabilidad, o bien los coeficientes de seguridad sean inferiores a los exigidos, se platearan las medidas de sostenimiento necesarias para garantizar la estabilidad del talud.

2.1.2.2.6. Aprovechamiento de los materiales de la traza

De los materiales procedentes del movimiento de tierras se aprovecharn todos aquellos que cumplan con la normativa vigente en proyectos de carreteras correspondiente a los materiales a utilizar en las distintas unidades de obra, contempladas en las Especificaciones generales para la construccin de caminos y puentes. Ministerio de Obras Pblicas y Comunicaciones. MOP-001-F 2002 y en las Normas INEM, Instituto Ecuatoriano de Normalizacin

2.1.2.3. Terraplenes

Dentro del estudio de los terraplenes hay que analizar una serie de aspectos, entre los que destacan:

- Materiales a emplear - Tipologa de los rellenos - Cimiento y terreno de apoyo de los rellenos - Estabilidad de los rellenos - Asiento de los rellenos.

2.1.2.3.1. Materiales a emplear

Los materiales a emplear en la ejecucin de terraplenes tienen que cumplir en todo momento la normativa vigente en proyectos de carreteras contempladas en las Especificaciones generales para

la construccin de caminos y puentes. Ministerio de Obras Pblicas y Comunicaciones. MOP-001-F 2002 y en las Normas INEM, Instituto Ecuatoriano de Normalizacin.

2.1.2.3.2. Tipologa de los rellenos

Se ha estimado conveniente ejecutar los terraplenes del Anteproyecto con una pendiente 2H:1V.

2.1.2.3.3. Cimiento y terreno de apoyo de los rellenos.

La estabilidad de los rellenos debe asegurarse garantizando unas condiciones del terreno de apoyo adecuadas.

En primer lugar, se analiza el terreno de apoyo con el fin de determinar el espesor de suelo vegetal y recomendar si es necesario o no la realizacin de saneos.

En segundo lugar se tienen que tomar medidas especiales cuando la superficie de apoyo no es horizontal. Esto ocurre cuando los terraplenes discurren a media ladera o cuando descansan sobre terraplens ya ejecutados en proyectos de ampliaciones de carreteras existentes.

De manera general, se recomiendan las siguientes pautas:

- Previamente a la construccin de los terraplenes deber retirarse la capa de tierra vegetal, suelo blando o material procedente de relleno, efectuar un escarificado y compactacin del terreno de asiento del relleno a sustituir por suelo de caractersticas no inferiores a las del ncleo del terrapln. En este caso se ha estimado retirar un espesor medio de unos 2,0 m aproximadamente.

- En los tramos en los que el terrapln pueda quedar situado sobre material aluvial de fondo de vaguada se recomienda sustituir al menos 0,5 m por suelo con caractersticas no inferiores a las de material de cimiento de terraplenes con un contenido en finos (material que pasa por el tamiz 0,080 UNE) inferior al 15%, prolongando esta exigencia hasta una altura de 2,0 m sobre la cota del terreno natural o saneo.

- En los tramos donde los terraplenes se apoyen sobre los actuales se efectuar un saneo de 1 m y se dispondr un escalonado de la superficie de contacto, donde la banquetas tendrn un ancho aproximado de 1,5 m y una altura equivalente al espesor de la tongada.



- Donde la superficie sobre la que se asienta el relleno tenga una pendiente superior a unos 10% en sentido transversal a la traza, y aunque no se observen indicios naturales de inestabilidad, no bastar con la desbroza y posterior recompactacin, ya que el plano de apoyo se configura como una superficie de debilidad por la que, adems, puede circular el agua y facilitar un deslizamiento global del relleno. En estos casos ser necesario apoyar el relleno sobre una superficie escalonada, excavando en la ladera bermas horizontales en sustrato a medida que avance la construccin. La anchura de la berma tendr una longitud entre 3 y 5 m, la altura deber ser equivalente a la del espesor de las tongadas, segn se recoge esquemticamente en el siguiente croquis. Es conveniente que el escalonamiento de las laderas se realice con una pendiente del 2%, en el sentido que permita la evacuacin del agua y evite posibles encharcamientos.

- Una atencin especial debe prestarse para detectar y captar los manantiales que aparezcan en el rea de apoyo de los rellenos, en su mayor parte imposibles de localizar en la fase de proyecto. Un posible tratamiento consistira en extender en un entorno amplio alrededor de los mismos, de aproximadamente unos 10 metros de dimetro, una capa de gravilla de

machaqueo (de 1 a 5 centmetros) y extraer el agua mediante una zanja de aproximadamente medio metro cuadrado de seccin, tambin rellena de gravilla; la gravilla debera revestirse, a modo de filtro, con una capa de fieltro textil o similar. En la figura siguiente se muestra un esquema orientativo de esta medida.

- Con el fin de delimitar los asientos postconstructivos (durante el primer aos se producen del orden de la mitad), es conveniente planificar las obras de forma que no se proceda a la nivelacin de la calzada hasta al menos 3 meses despus de su terminacin.

2.1.2.3.4. Estabilidad de los rellenos

La estabilidad de los rellenos depende de dos factores: la estabilidad propia del relleno y la estabilidad del conjunto relleno-cimiento.

a) Estabilidad propia del relleno

A efectos de la estabilidad del relleno en s, la pendiente de los taludes est condicionada por su altura y por las caractersticas resistentes del material disponible para su construccin.

Como se ha comentado anteriormente, los taludes de los terraplenes se han proyectado con una pendiente 2H:1V. De acuerdo a las especificaciones que tienen que cumplir los materiales para su uso en terraplenes y mediante una buena ejecucin tcnica, se garantiza la estabilidad de los mismo.

b) Estabilidad del conjunto terrapln-cimiento

El fallo del conjunto relleno-cimiento ocurre cuando el crculo de rotura afecta tanto a los materiales del propio terrapln como al terreno natural. Se presenta en la mayora de los casos cuando el terreno de apoyo est constituido por suelos blandos y potentes que no soportan el peso del terrapln.

En estos casos hay que recurrir a la mejora del terreno y, en muchos casos, a la ejecucin de los terraplenes por fases.



Dentro de los mtodos de mejora del terreno o tcnicas para la ejecucin de terraplenes en suelos de poca capacidad portante, destacan:

- Mechas drenantes - Columnas de grava - Colocacin de geomallas.

La ejecucin de una tcnica u otra se recominda segn los siguientes criterios.

En terraplenes de nueva ejecucin se aconseja la instalacin de mechas drenantes que reducen considerablemente el tiempo en el que tienen lugar los asientos y aceleran, por tanto, el proceso de consolidacin.

En terraplenes que se adosan o se cosen a terraplenes ya ejectuados es conveniente controlar y minimizar los asientos diferenciales entre ambos cuerpos, con el fin de que no se produzcan deformaciones o roturas entre ellos. En este caso se aconseja para terraplenes menores de 5,0 m la utilizacin de geomallas, en terrapln de 5 a 10 m mechas drenantes, y para alturas superiores columnas de grava.

Casa una de estas tcnicas de desarrollan en captulos posterioes de este Anteproyecto.

2.1.2.3.5. Asiento de los rellenos.

Los asientos que se producen en un relleno son de dos tipos:

- Debidos al propio relleno - Debidos al terreno de apoyo

1. Asientos debidos a la consolidacin del propio relleno

Los asientos que se producirn en el cuerpo del relleno dependern bsicamente de la altura del relleno, del tipo de material empleado y del grado de compactacin que se alcance en obra. Su magnitud total es difcil de estimar y en la prctica, a efectos ingenieriles, nicamente tendr significado la magnitud y el plazo en que se producirn los asientos residuales, despus de terminada la ejecucin de cada relleno.

Los asiento postconstructivos son difciles de evaluar, sin embargo, a ttulo orientativo se pueden evaluar de acuerdo a los siguientes datos, segn se recomienda en la Gua de Cimentaciones para Obras de Carreteras, editada por el Ministerio de Fomento espaol.

2. Asientos debidos a la consolidacin del terreno de apoyo

Los asientos del terreno de apoyo se calculan mediante formulaciones elstica cuando se trata de terrenos granulares o arcillosos preconsolidados, y mediante el mtodo edomtrico cuando se trata

2.1.2.3.6. Lmite de movimientos postconstructivos

A ttulo orientativo y a falta de especificaciones concretas que puedan establecerse en otros documentos, , no se consideran aceptables aquellos asientos o movimientos transversales al eje de la calzada que superen los lmites de la siguiente tabla (Gua de Cimentaciones en Obras de Carreteras editada por el Ministerio de Fomento de Espaa).



2.2. SALIDA SANTO DOMINGO

2.2.1. Geologa

2.2.1.1. Anlisis local

2.2.1.1.1. Estratigrafa

La zona donde se desarrolla el trazado, corresponde principalmente a depsitos de facies litoral, correspondiente a rocas sedimentarias terciarias, depsitos de terraza, en el cauce actual de los ros se presentan depsitos aluviales y los denominados lahares, flujos de roca y lodo, avalanchas de lodo, probablemente derivados de la actividad Holocnica.

A continuacin, se describen de ms antigua a ms moderna, las formaciones litolgicas que se encuentran en la zona de estudio o que estn prximas a l. En primer lugar se detallan las formaciones afectadas correspondientes a la Unidad morfoestructural Costa y a continuacin las de la Sierra Occidental.

2.2.1.1.2. Cretcico

Formacin Pin (Kp)






Pliocuaternario












Suelos residuales





Con respecto a la Unidades o Formaciones que representan a la Unidad morfoestructural de la Sierra Occidental se encuentran:

Unidad Macuchi (PCEm)

Esta unidad est datada en el Paleoceno-Eoceno Medio. Comprende una secuencia litolgica conformada por tobas como la roca ms importante, areniscas volcnicas, limos, turbiditas redepositadas, pillow lavas andestico-baslticas, brechas y sedimentos de grano fino.

Las tobas se presentan en estratos mayores, su coloracin es verdosa, se incluyen junto a las areniscas volcnicas y las brechas a sedimentos de grano fino silicificados, tambin de color verdoso. La toba presenta clastos de slice, albita y vidrio como minerales principales, oolitos de calcita y epidota como secundarios y minerales arcillosos como accesorios.

Rocas intrusivas

Un pequeo cuerpo de roca intrusiva se encuentra al sureste de San Mateo, forma parte del cinturn de batolitos aislados, probable edad negena, distribuidos a lo largo del flanco oeste de la Cordillera Occidental. Se trata de granodioritas de grano grueso con hornblenda y biotita. El cuerpo de granodiorita se halla intruyendo a las rocas volcnicas terciarias de la Formacin Mancuhi.

En la siguiente figura, se muestra el detalle de la zona de estudio, tomado del mapa geolgico 1:100.000 y su leyenda correspondiente.

Los apartados correspondientes a encuadre geolgico, geomorfologa, tectnica, sismicidad, hidrogeologa y riesgos geolgicos, se han desarrollado convenientemente en el apartado 1.1.1.de Geologa.



2.2.2. Geotecnia

No se dispone de informacin suficiente para abordar los aspectos geotcnicos que requiere un Anteproyecto, no obstante, teniendo en cuenta la documentacin existente de tramos cercanos al corredor, o bien que discurren por terrenos de caractersticas semejantes, se realizan la siguientes recomendaciones de carcter orientativo y general.

El trazado discurre prcticamente en su totalidad por el amplio depsito de la Unidad San Tadeo, constituida por areniscas tobceas, tobas y brechas, posiblemente piroclastos y material lahartico, estratificadas subhorizontalmente en capas de hasta 1,5 m de espesor.

2.2.2.1. Desmontes

Los materiales de la Unidad San Mateo tienen un comportamiento tipo suelo y se proyectan excavar desmontes con una altura no superior a los 10,0 m.

De acuerdo al estudio de estos materiales en corredores cercanos, se proyectan los siguientes taludes de corte:

- En desmontes de H5,0 m se recomiendan taludes con una pendiente 1H:3/4V y bermas de 3,0 m de anchura cada 5,0 m de altura. Los cinco metro ms superficiales del talud se recomienda excavarlos con una pendiente 3H:2V.

Se adjunta una tabla con los desmontes ms significativos del tramo junto con los taludes proyectados.


Los materiales de la Unidad San Tadeo se incluyen dentro de los materiales de primera categora (suelos).


El proyecto contempla la ampliacin de una carretera ya construida, de modo que los terraplenes a ejecutar son ampliaciones o recrecidos de otros ya existetes, con los condicionantes geotcncos que ello supone.

Se adjunta seguidamente una tabla con los terraplenes ms significaticos del corredor.

2.2.2.2.1. Materiales a emplear en su construccin

Los materiales procedentes de las excavaciones se utilizarn en la construccin de los terraplenes; no obstante, en el caso de que estos materiales tengan un componente muy arcilloso es probable que antes de su utilizacin requieran una estabilizacin previa con cal.

Por otro lado, el tramo es deficitario en tierras, siendo necesaria la aportacin de materiales procedentes de las minas cercanas para la construccin total de los terraplenes.


Los terraplenes del Anteproyecto se ha diseado con una pendiente 2H:1V.


Los terraplenes proyectados se apoyan en los existentes de la carretera actual, siendo recomendable realizar un cosido entre ambos, con el fin de mejora la estabilidad del conjunto.

Cuando el terrapln se apoye sobre terreno natural se realizar un saneo de unos dos metros aproximadamente, retirando de este modo el suelo vegetal y los niveles ms superficiales de alteracin.

Eje p.k. inicio p.k. final loAltura total (m)

N bermas

Ancho berma

(m)

Situacinmargen

Talud H:V

Coronacin Talud5 m

Superiores1+020 1+040 4 D 3H:2V1+300 1+340 8 1 3 D 1H:3/4V 3H:2V3+160 3+320 5 I 3H:2V0+920 0+930 4 D 3H:2V1+180 1+240 8 1 3 D 1H:3/4V 3H:2V

Tronco

156

Eje p.k. inicio p.k. finalAltura total (m)

Situacin (Margen)

TaludH:V

0+300 0+320 6 Izda 2H:1V0+700 0+820 11 Izda 2H:1V1+780 1+800 4 Dcha e Izda 2H:1V2+160 2+220 4 Dcha e Izda 2H:1V2+600 2+720 4 Izda 2H:1V4+800 4+820 4 Izda 2H:1V

156 1+880 1+890 6 Dcha 2H:1V0+280 0+290 5 Dcha 2H:1V1+240 1+360 10 Dcha 2H:1V1+760 1+780 8 Dcha 2H:1V

157 2+420 2+520 4 Dcha 2H:1V

Tronco

160




Teniendo en cuenta la escasa altura de los terraplenes y la litologa del sustrato, no es previsible que se produzcan fallos en el terrapln por deslizamientos.


Los asientos debidos al propio cuerpo del terrapln dependern de los materiales utilizados en la construccin de los mismos, estimndose que puede estar alrededor del 1,5% de su altura.

Los asientos debido al sustrato dependern de la altura del terrapln y naturaleza y espesor del sustrato.

En el caso de producirse asientos de consideracin se podrn instalar geomallas en los terraplenes menores a los 5 m de altura, y en los de altura superior mechas drenantes, teniendo control control sobre los asientos diferenciales.

2.3. PASO LATERAL DE LA CONCORDIA

2.3.1. Geologa



La zona donde se desarrolla el trazado, corresponde principalmente a depsitos de facies litoral, correspondiente a rocas sedimentarias terciarias, depsitos de terraza, en el cauce actual de los ros se presentan depsitos aluviales y los denominados lahares, flujos de roca y lodo, avalanchas de lodo, probablemente derivados de la actividad Holocnica

A continuacin, se describen de ms antigua a ms moderna, las formaciones litolgicas que se encuentran en la zona de estudio o que estn prximas a l.

2.3.1.1.2. Cretcico

Formacin Pin (Kp)


2.3.1.1.3. Mioceno











Pliocuaternario


Comprende una serie de conglomerados, arenas, limos y arcillas bien estratificadas, depositadas en aguas de poca profundidad. Esta unidad sobreyace a la Formacin Borbn.












Suelos residuales


La meteorizacin del sustrato rocoso as como de algunos depsitos superficiales, ha sido en buena parte facilitado por el ambiente tropical hmedo de la regin. Los suelos residuales llegan a alcanzar

espesores de hasta 10 m y tienen un comportamiento ms plstico y menos resistente que los materiales originales, lo que los hace susceptibles a experimentar fenmenos de inestabilidad.


ZONA DE ESTUDIO




2.3.2. Geotecnia

La informacin que se dispone del Paso Lateral de la Concordia es de carcter muy general, de modo que las recomendaciones geotcnicas que a continuacin se realizan son orientativas, basadas en la informacin existente de corredores cercanos.

El tramo discurre bsicamente por dos tipos de unidades; desde su inicio hasta el pk.7+200 aproximadamente, se emplaza sobre la Unidad de San Tadeo, compuesta por un enorme lahar de areniscas tobceas, tobas y brechas, posiblemente piroclastos y material lahartico, estratificadas subhorizontalmente en capas de hasta 1,5 m de espesor. A partir del pk. 7+200 los materiales que aparecen corresponden a la formacin Borbn, costituida por areniscas de grano medio a grueso de color gris-verdoso a gris-azulado, en bancos macizos con abundantes megafsiles. Son frecuentes las intercalaciones de lodo endurecido y toba volcnicas, lentes de conglomerados y generalmente un conglomerado basal que descansa discordantemente sobre la formacin Onzole.

2.3.2.1. Desmontes

Desde el inicio del tramo hasta el pk. 7+200 los desmontes se excavarn en depsitos de lahares, y en el resto del corredor en la Unidad Borbn, catalogada como roca. Los taludes ms altos se proyectan en la Unidad San Tadeo, donde llegan a alcanzar hasta los 15,0 m de altura.

De acuerdo al estudio de estos materiales en corredores cercanos, se proyectan los siguientes taludes de corte:

Unidad San Tadeo

- En desmontes de H5,0 m se recomiendan taludes con una pendiente 1H:3/4V y bermas de 3,0 m de anchura cada 5,0 m de altura. Los cinco metros ms superficiales del talud se recomienda excavarlos con una pendiente 3H:2V.

Unidad Borbn

Por analoga con estudios realizados en el corredor de Quinind-Esmeralda, se recomiendan los siguientes taludes:

Altura (H) (m)

N0 Bermas

Talud propuesto entre bermas (0)

Coronacin (5.0 m superf)

, - 3H:2V (33,690) H= 10 - 2H:3V (56.30) 3H:2V (33,690)

La siguiente tabla figuran los desmontes ms significativos del tramo junto con los taludes proyectdos.


Los materiales de la Unidad San Tadeo se incluyen dentro de los materiales de primera categora (suelos), y los de la Unidad Borbn dentro de los de segunda categora (marginal).


Los terraplenes que se proyectan son de altura media, llegando a alcanzar en algunos casos hasta los 15 m. En la tabla adjunta se muestra un listado con los terraplenes ms significativos del tramo.

2.3.2.2.1. Materiales a emplear en su construccin

Los materiales laharticos sern aptos para su utilizacin en la construccin de los terraplenes, no obstante, los de composicin muy arcillosa es posible que sea necesaria su estabilizaci con cal previamente a su utilizacin.

Adems de la utilizacin de estos materiales, se tendr que recurrir a materiales procedentes de minas cercanas, debido a que el tramo es defictario en tierras.


Los terraplenes del Anteproyecto se ha diseado con una pendiente 2H:1V.

Eje p.k. inicio p.k. final Altura total (m) Talud H:V0+500 0+740 15 2H:1V0+740 1+600 4 2H:1V1+600 1+880 12 2H:1V2+240 2+520 8 2H:1V5+480 5+860 5 2H:1V9+720 9+740 8 2H:1V10+240 10+260 10 2H:1V

122 0+020 0+060 8 2H:1V123 0+000 0+060 8 2H:1V127 0+000 0+080 12 2H:1V

107

117




Previamente al apoyo de los rellenos se realizar un saneo de 2,0 m aproximadamente, asegurndose que se retira todo el suelo vegetal y los niveles de alteracin superficial.

Cuando la topografa sea superior al 10% en sentido transversal al trazado, se realizara un banqueo que mejore las condiciones de estabilidad.


Tenindo en cuenta el talud adoptado para los rellenos y las recomendaciones dadas para el apoyo de los mismos, no es previsible que se produzcan fallos por deslizamiento.


Los asientos debidos al propio cuerpo del terrapln dependern de los materiales utilizados en la construccin de los mismos, estimndose que puede estar alrededor del 1,5% de su altura.

En cuanto a los asientos del sustrato solamente son probables que se produzcan en el tramo de los depsitos de lahares, al tratarse de materiales tipo suelo.

Al tratarse de terraplenes de nueva construccin los asientos sern uniformes, es decir, no se producirn asientos diferenciales, recomendndose para su aceleracin la instalacin de mechas dernates.

2.3.2.2.6. Lmite de movimientos postconstructivos

Se recomienda que los asientos postconstructivos se limiten a los que figuran en la tabla de la Gua de Cimentaciones en Obras de Carreteras del Ministerio de Fomento de Espaa, expuesta en apartados anteriores.

2.4. PASO LATERAL DE LA UNIN

2.4.1. Geologa



La zona donde se desarrolla el trazado, corresponde principalmente a depsitos de facies litoral, correspondiente a rocas sedimentarias terciarias, depsitos de terraza, en el cauce actual de los ros se presentan depsitos aluviales y los denominados lahares, flujos de roca y lodo, avalanchas de lodo, probablemente derivados de la actividad Holocnica

A continuacin, se describen de ms antigua a ms moderna, las formaciones litolgicas que se encuentran en la zona de estudio o que estn prximas a l.

2.4.1.1.2. Cretcico

Formacin Pin (Kp)


2.4.1.1.3. Mioceno













Pliocuaternario











Los depsitos coluviales depositados hasta el pie de los taludes, contienen material formado por fenmenos de denudacin de los macizos rocosos, fenmenos que han removido las rocas descomprimidas y alteradas de las laderas y las han transportado formando conos de escombros.

Constituidos por un material heterogneo como arcillas, limos y fragmentos rocosos con diversos grados de alteracin. Son normalmente de espesor limitado sin estratificacin y medianamente consolidados. El conjunto es cohesivo, de consistencia blanda y una plasticidad media a alta. La humedad natural de estos materiales tiende a ser elevada.

Suelos residuales




ZONA DE ESTUDIO




2.4.2. Geotecnia

El Paso Lateral de La Unin discurre en su totalidad por los materiales de la Unidad Borbn, constituida por areniscas de grano medio a grueso de color gris-verdoso a gris-azulado, en bancos macizos con abundantes megafsiles. Son frecuentes las intercalaciones de lodo endurecido y toba volcnicas, lentes de conglomerados y generalmente un conglomerado basal que descansa discordantemente sobre la formacin Onzole.

2.4.2.1. Desmontes

Los desmontes contemplados en este Paso Lateral son muy poco significativos, siendo en todos los casos inferiores a los 5,0 m, recomendndose, por tanto, taludes de corte con una pendiente 3

01 07 2013 ConcursoPublico StoDomingo Esmeraldas Anexo 03 Geologia Geotecnia (1)

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