5. Estudio de Suelos, Canteras y Botaderos (Validado 20.08.1

CONSORCIO CONSORCIO WARI IIWARI II

INFORME FINAL

ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION Y MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA QUINUA – SAN FRANCISCO

TRAMO : Km. 78+500 - Km. 172 + 420

ESTUDIO DE SUELOS, CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

5. ESTUDIO DE SUELOS, CANTERAS Y FUENTES DE AGUA..........................3

5.1. GENERALIDADES..............................................................................................35.1.1. Introducción.......................................................................................................35.1.2. Ubicación del proyecto.....................................................................................35.1.3. Clima...................................................................................................................45.1.4. Relieve................................................................................................................4

5.2. CARACTERISTICAS DEL TRAMO EN ESTUDIO.............................................45.2.1. Evaluación Superficial......................................................................................4

5.3. ESTUDIO DE SUELOS.......................................................................................55.3.1. Actividades de Campo......................................................................................55.3.2. Certificación de Ensayos..................................................................................65.3.3. Características de los Suelos de Subrasante y Capa Granular ...................65.3.4. Capacidad de Soporte de la subrasante (CBR)..............................................95.3.5. Subtramos Desfavorables................................................................................95.3.6. Mejoramiento de Subrasante..........................................................................11

5.4. ESTUDIO DE CANTERAS................................................................................145.4.1. Actividades de Campo....................................................................................145.4.2. Canteras localizadas.......................................................................................155.4.3. Leyenda de Usos y Tratamientos...................................................................265.4.4. Certificación de Ensayos................................................................................275.4.5. Recomendaciones Generales para las Canteras Localizadas....................285.4.6. Fuentes de Agua..............................................................................................295.4.6.1.Ensayos a las muestras de agua...................................................................295.4.6.2.Resultados Ensayos de Aguas......................................................................33

5.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................................335.5.1. Conclusiones...................................................................................................335.5.2. Recomendaciones...........................................................................................39

ANEXOS:

TOMO 2 SUMARIO DE ENSAYOS DE SUELOS EN LA VÍA EXISTENTE( Libro 1).- Ensayos de Suelos Progresiva 78+750 – 99+750( Libro 2).- Ensayos de Suelos Progresiva 100+000 – 119+750( Libro 3).- Ensayos de Suelos Progresiva 120+000 – 139+910( Libro 4).- Ensayos de Suelos Progresiva 140+160 – 157+540( Libro 5).- Ensayos de Suelos Progresiva 157+800 – 173+360

Estudio Definitivo para la Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Quinua-San Francisco,

Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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TOMO 3 ENSAYOS EXTERNOS DE FUENTES DE AGUA Y CANTERAS

( Libro 1).- Ensayos de Fuentes de Agua y Canteras

Ensayos de Canteras Cantera Huayao Cantera Julssina Cantera Km. 92+800 Cantera Km. 99 + 995 Cantera Km. 116 + 030

( Libro 2) - Ensayos de Canteras Cantera Km. 134 + 950 Cantera Km. 172 + 500 Cantera Río Apurímac

( Libro 3) - Ensayos de Canteras Cantera Alto Mundo

( Libro 4) - Ensayos de Canteras Cantera Playa # 1 Cantera Playa # 2


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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5. ESTUDIO DE SUELOS, CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

5.1. GENERALIDADES

5.1.1. Introducción

El presente Informe, contiene la descripción de los trabajos de campo, laboratorio y gabinete referente a los estudios de Suelos, Canteras, Fuentes de Agua del Estudio Definitivo para la Rehabilitación y Mejoramiento de la CarreteraQuinua-San Francisco,Tramo II: Km. 78+500 al Km. 172+420.

La carretera forma parte de las Carreteras de PVN, cuyo ámbito, incluye la Ruta Nacional 028B del País.

La carretera tiene como punto inicial la progresiva Km 78+540, ingresando por el centro poblado Challhuamayo, la carretera cruza en su recorrido los centros poblados de la Organización Campesina de Ccollccijna, la Comunidad Campesina de Orccohuasi – Tencuy, la Comunidad de Panty, la Comunidad Calicanto, el Centro Poblado de Tutumbaro, la Comunidad de Ayna, el Centro Poblado de San Francisco Machente, el Centro Poblado de Ccentabamba, la Comunidad Campesina de Villa San Cristóbal, Nueva Unión y termina en la entrada a la ciudad de San Francisco Km. 173+270.

El desarrollo económico de la zona, tanto nacional, regional y local, está vinculado a las vías de transporte, consecuentemente el estado de deterioro en que se encuentra la carretera Carretera Quinua-San Francisco,Tramo II: Km. 78+500 al Km. 173+270 debido al tráfico pasante y las inclemencias del tiempo hacen que esta carretera se encuentre con una serviciabilidad mala, dificultando el intercambio comercial y la comunicación entre los diferentes pueblos existentes a lo largo del tramo y en su área de influencia.

Asimismo se indica que de acuerdo a los TdR el final del tramo es el Km. 172+420, sin embargo luego de que se planteó el eje de trazo definitivo la progresiva final resulta en el Km. 173+270 para el final del tramo, el estudio de Suelos abarca hasta este punto.

5.1.2. Ubicación del proyecto

La zona del estudio se ubica en la región Sur-Este del territorio patrio y se desarrolla en áreas correspondientes a la Sierra y Selva alta con una altitud variable que alcanza entre los 500 a 3,800 m.s.n.m.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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Políticamente el tramo en estudio abarca:Departamento : Ayacucho.Provincias : La Mar.Distritos : Tambo y Santa Rosa.

5.1.3. Clima

El clima es frígido por la zonas altas (Tambo) tornándose templado a cálido en zonas bajas (Ccanno, Ayna, Machente hasta San Francisco) en ambas zonas se observa precipitaciones intensas.

5.1.4. Relieve El relieve topográfico varía de colinoso a accidentado en toda el área del estudio, presentando gradientes medias a elevadas.

La carretera discurre por una plataforma ondulada a accidentada donde existen forzosamente grandes desarrollos a fin de bajar hacia el llano con una pendiente adecuada.

5.2. CARACTERISTICAS DEL TRAMO EN ESTUDIO

5.2.1. Evaluación Superficial

De acuerdo a lo observado directamente en el campo, el deterioro sufrido por la vía, se debe principalmente al tipo de suelo, al tráfico pasante y a las inclemencias del tiempo, principalmente las aguas superficiales de lluvias y el mal drenaje.

Desde el inicio del tramo hasta el Km. 130+000 se encuentra en regular a mal estado donde los vehículos ligeros desarrollan velocidades hasta de 50Km/h.

Desde el Km. 130+000 hasta el final del tramo se encuentra en mal estado donde se observan deterioros en la plataforma existente (baches – huecos), en este subtramo se observa ya el material arcilloso típico de la selva, los vehículos desarrollan velocidades entre 20 y 30 Km. /h.

El tramo se caracteriza por la presencia de huellas básicamente por la segregación de los materiales hacia los lados laterales, como consecuencia de las constantes precipitaciones pluviales. También se encuentran baches y encalaminados como resultado del efecto abrasivo del tráfico que circula por la carretera.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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Existen también áreas donde necesariamente el usuario tiene que parar a fin de pasar muy lentamente por la existencia de pequeños derrumbes ocasionados por las aguas pluviales.

El sistema de Drenaje existente es muy pobre, las cunetas de terreno natural ya no existen por subtramos.

La sección transversal es en corte a media ladera, donde los taludes son altos.

El ancho de la plataforma es reducida por subtramos y va de 4.0m. a 7.0m., existiendo plazoletas de cruce donde necesariamente los vehículos tienen que adelantar o retroceder a fin de estacionarse en las plazoletas.

5.3. ESTUDIO DE SUELOS

5.3.1. Actividades de Campo

Las actividades realizadas en campo son las siguientes:

Ejecución de CalicatasLas calicatas ejecutadas en el estudio son a “Cielo Abierto” con un espaciamiento de 250m., entre calicata y calicata, se ha utilizado herramientas convencionales (pala, pico y barreta) hasta llegar a la profundidad de 1.50 m.

Se han ejecutado las siguientes calicatas:

421 calicatas, obteniendo dos muestras por calicata (Capa granular y Subrasante), en algunos puntos se han encontrado hasta tres estratos.

Todas las calicatas se han referenciado con un GPS con una aproximación de ± 10 m.

Los sectores donde se ha detectado presencia de nivel freático son los siguientes:

Km 151+260 (a 0.70m de profundidad)Km 152+600 (a 0.60m de profundidad)Km 161+620 (a 1.10m de profundidad)Km 166+860 (a 0.25m de profundidad)Las muestras obtenidas se han remitido a Lima y se han ensayado en el Laboratorio de Mecánica de Suelos del Consorcio Wari II y de terceros.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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5.3.2. Certificación de Ensayos

La certificación de los Ensayos de laboratorio de cada uno de los estratos encontrados en el Estudio de Suelos se presenta en los Certificados del Laboratorio del Consorcio Wari II y de terceros.

Los ensayos se han ejecutado bajo las normas ASTM y EM 2000-MTC.

Los resultados de los ensayos de laboratorio realizados nos han permitido identificar los suelos y elaborar el Perfil Estratigráfico verticalmente hasta 1.50m. y horizontalmente con traslapes de 250m. en toda la longitud del tramo.

Los ensayos principales que se han realizado se indican en el siguiente Cuadro:

Ensayos a los Materiales de Capa Granular y Subrasante:

Nombre de Ensayo NormaASTM

NormaEM-2000

Análisis Granulométrico D-422 MTC-E107

Humedad Natural D-2216 MTC-E108

Limite Líquido D-4318 MTC -E110

Limite Plástico D-4318 MTC-E111

Proctor Modificado D-1557 MTC-E115

C.B.R D-1883 MTC-E132

Clasificación AASHTO D-3282 -

Clasificación SUCS D-2487 -

5.3.3. Características de los Suelos de Subrasante y Capa Granular (Superficie de Rodadura)

Subrasante:La subrasante (terreno natural o relleno), denominado también terreno de fundación tiene características diferentes para cada sección o subtramo evaluado, los suelos componentes y mayoritarios son granulares, existiendo áreas de roca y bolonería observados en los perfiles a diferentes profundidades, en menor cantidad los suelos finos limo arcillosos de baja compresibilidad.

Según el Perfil Estratigráfico, los suelos de Subrasante se componen de la siguiente manera:


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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DISTRIBUCION DE SUELOS DE SUBRASANTE

CLASIFICACION SUCS SIMBOLOGIA (%)

Roca R 31.6Grava Limosa GM 19.0Bolonería B 12.1Grava Limoarcillosa GM-GC 10.2Arena Limosa SM 6.0Limo de Baja Compresibilidad ML 4.8Arena Limoarcillosa SM-SC 3.8Grava Arcillosa GC 3.3Arena Arcillosa SC 2.6Grava Mal Graduada Limosa GP-GM 2.4Grava Mal Graduada Arcillosa GP-GC 1.7Grava Bien Graduada Limosa GW-GM 1.4Grava Mal Graduada GP 0.3Grava Bien Graduada Arcillosa GW-GC 0.3Grava Bien Graduada GW 0.3Arcilla de Baja Compresibilidad CL 0.2

Total 100.0

RESUMEN DE SUELOS SUBRASANTEDESCRIPCION (%)

Gravas 38.9Rocas 31.6Arenas 12.4Bolonería 12.1Suelos Finos 5.0

Total 100.0

Los suelos finos de baja compresibilidad (L) tienen poca incidencia en toda la carretera sin embargo se está considerando conjuntamente con las arenas limosas y arcillosas elevar los CBRs más bajos que el de diseño, para su mejoramiento.

Capa Granular Existente:La Capa granular existente tiene espesores que varían entre 10 cm. hasta 90 cm y los suelos que lo conforman son variables, predominando las gravas limosas (GM), la distribución de los suelos en todo el tramo de esta capa es la siguiente:


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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DISTRIBUCION DE CAPA GRANULAR (Superficie Rodadura)

CLASIFICACION SUCS SIMBOLOGIA (%)

Grava Limosa GM 40.5Grava Limoarcillosa GM-GC 13.1Arena Limosa SM 7.6Grava Arcillosa GC 6.4Arena Limoarcillosa SM-SC 6.2Grava Mal Graduada Limosa GP-GM 5.2Grava Bien Graduada Limosa GW-GM 3.1Arena Arcillosa SC 2.4Grava Mal Graduada Arcillosa GP-GC 1.7Grava Mal Graduada GP 0.7Grava Bien Graduada GW 0.5Arena Mal Graduada Limosa SP-SM 0.2Sin Capa Granular 12.4

Total 100.0

RESUMEN DE SUELOS CAPA GRANULARDESCRIPCION (%)

Gravas 71.2Arenas 16.4Sin Capa Granular 12.4

Total 100.0

INCIDENCIA DE SUELOS ARCILLOSOS EN LA CAPA GRANULAR (Superficie de Rodadura)DESCRIPCION (%)

Gravas 21.2Arenas 08.6

Total 29.8

Los suelos de la Capa Granular y/o superficie de rodadura actual en un 29.8% son suelos arcillosos o contienen arcilla y un resto de 12.4% que no tiene capa de rodadura haciendo un total de (42.2%), por ello con fines de diseño no se está considerando su aporte estructural para el Tramo porque los suelos de esta naturaleza se encuentran muy dispersos.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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5.3.4. Capacidad de Soporte de la subrasante (CBR)

En el presente estudio se han obtenido valores de CBR en laboratorio para cada 02 kilómetros, los cuales han sido procesados mediante análisis estadísticos (valor promedio -Método AASHTO 93).

Se han obtenido 02 subtramos homogéneos de acuerdo a los CBRs de laboratorio considerando en cada subtramo los valores más desfavorables.

De acuerdo a los resultados del método Valor Relativo de Soporte de laboratorio son los siguientes:

Estadística en 02 subtramos entre el Km. 78+500 - Km. 173+270 obteniéndose un CBR de Diseño:

Subtramo I: Km. 78+500 - Km. 157+670 CBR de Diseño= 19.8%

Subtramo II: Km. 157+670 - Km. 173+270 CBR de Diseño= 12.0%

Los ensayos de CBR se han realizado acorde con los requerimientos mencionados en los términos de referencia, utilizando el método convencional ASTM D-1883. Ver Cuadro N° 01.

5.3.5. Subtramos Desfavorables

En el estudio de Suelos se ha podido identificar subtramos donde los suelos de subrasante tienen capacidades de soporte más bajos que el CBR de diseño y son mayormente suelos areno limo-arcillosos y suelos finos (limos y arcillas), las que se están recomendando para su mejoramiento con material granular transportado. Los subtramos identificados se indican en el Cuadro N° 02.

CUADRO N° 01: CBRs de la SubrasanteProgr. (Km)

Lado

Muestra

Prof.(m)

I.P. (%)

Clasificación Hum. Op.

Dens. Máx. gr/cm

C.B.R Hum. Natur

al SUCS AAST

HO95%

100%


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


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(%) 3 (%)78+75 Izq. M - 01 0.00 - N.P SM A-1-a 9.0 2.175 36. 41.6 6.779+25 Izq. M - 01 0.15 - 5.1 SM - A-1-b 6.7 2.235 26. 30.3 7.481+00 Der. M - 01 0.00 - 4.4 GM - A-1-b 7.1 2.123 30. 36.4 7.682+00 Der. M - 01 0.00 - 5.6 SM A-4 13.6 1.890 13. 15.6 8.283+00 Der. M - 01 0.00 - 3.5 SM A-1-b 13.9 1.920 23. 28.0 6.683+50 Der. M - 02 0.80 - 6.0 SM-SC A-2-4 12.2 1.886 16. 21.5 12.985+00 Der. M - 01 0.00 - 7.0 GM - A-2-4 6.9 2.233 38. 46.7 6.886+50 Der. M - 02 0.30 - 3.0 SM A-2-4 11.9 1.980 24. 29.1 12.688+00 Der. M - 01 0.00 - N.P SM A-1-b 13.1 2.014 28. 31.9 21.589+00 Der. M - 02 0.40 - 12.3 GM A-2-7 12.7 1.90 44. 66.6 12.290+50 Der. M - 01 0.00 - 3.0 GM A-1-b 8.1 2.180 38. 48.4 0.592+00 Der. M - 01 0.00 - N.P GP-GM A-1-a 6.8 2.216 40. 51.5 14.193+00 Der. M - 01 0.00 - 5.3 GM - A-1-b 9.6 2.18 22. 44.3 4.894+50 Der. M - 01 0.00 - 4.0 SM-SC A-2-4 14.2 1.989 26. 37.0 13.096+50 Der. M - 02 0.60 - 6.0 GM A-1-b 16.5 1.933 24. 31.1 23.197+75 Izq. M - 01 0.00 - 8.0 SC A-2-4 14.3 1.914 20. 26.5 7.098+50 Der. M - 01 0.00 - 5.0 GM-GC A-4 14.3 1.940 16. 19.2 30.6101+0 Der. M - 03 0.60 - 12.8 GM A-2-7 17.5 1.710 37. 64.7 13.3103+0 Der. M - 02 0.30 - 3.0 GM A-4 12.4 1.921 23. 35.1 36.4105+0 Der. M - 01 0.00 – 4.0 GW- A-1-a 6.8 2.197 38. 50.1 24.8107+0 Der. M - 01 0.00 - 6.0 GM A-2-4 16.3 1.783 19. 22.5 23.3109+0 Der. M - 01 0.00 - 5.0 GM A-1-a 7.2 2.231 30. 50.6 9.6111+0 Der. M - 02 0.60 - 12.9 GM A-2-7 18.6 1.690 21. 38.3 11.6113+2 Izq. M - 02 1.00 - 7.0 GM-GC A-2-4 10.0 2.031 41. 45.3 7.4115+7 Izq. M - 01 0.00 – 6.0 GM A-1-b 8.4 2.131 33. 36.6 13.9117+5 Der. M - 01 0.00 - 6.9 GM - A-2-4 10.1 2.010 30. 45.9 11.8119+2 Izq. M - 02 0.60 - 2.8 GM A-1-b 8.4 2.134 21. 32.4 9.7121+2 Izq. M - 01 0.00 – 2.0 GM A-1-b 12.0 2.033 17. 23.3 15.9123+0 Der. M - 01 0.00 - 6.0 GM - A-1-b 9.6 2.100 27. 43.8 7.4125+2 Izq. M - 02 0.60 - 6.0 GM - A-1-a 6.5 2.21 32. 60.7 3.6127+0 Der. M - 01 0.00 - N.P GP - A-1-a 8.4 2.153 32. 38.8 6.1128+7 Izq. M-2 0.30 - 4.0 GP - A-1-a 7.99 2.077 37. 54.5 7.1130+8 Der. M-1 0.00 - 2.2 GM A-1-b 9.18 1.950 24. 39.4 9.2132+9 Der. M-2 0.42 - 5.1 GM - A-2-4 8.20 1.919 30. 40.6 8.1134+9 Der. M-1 0.00 - 1.8 GM A-1-b 6.20 2.040 35. 47.4 5.6137+3 Izq. M-1 0.00 - 1.4 GM A-1-a 6.75 2.045 36. 50.9 6.8139+0 Der. M-1 0.00 - N.P SM A-1-b 6.50 2.273 40. 49.2 6.8141+2 Der. M-1 0.00 - 2.2 GM A-1-b 6.50 2.044 25. 49.1 4.8143+1 Der. M-1 0.00 - 1.1 GM A-1-a 6.70 2.041 30. 52.8 4.8145+2 Izq. M-1 0.00 - 1.7 GM A-1-b 6.40 2.035 27. 45.7 6.4147+3 Der. M-1 0.00 - 3.9 GM A-1-b 7.40 1.999 29. 43.8 7.1149+3 Izq. M-2 0.25 - 2.7 SM A-1-b 8.20 1.949 15. 23.1 7.5151+5 Izq. M-1 0.00 - 11.6 GC A-2-6 8.00 2.247 27. 33.3 7.6153+6 Izq. M-1 0.00 - 1.9 GP A-1-a 6.00 2.055 37. 50.2 7.4155+7 Izq. M-1 0.00 - 2.2 GM A-1-a 7.00 2.057 25. 33.2 6.9157+8 Izq. M-2 0.30 - 9.2 SM A-4 13.1 1.832 12. 21.0 9.4159+9 Izq. M-1 0.00 - 2.0 GM A-1-b 6.40 1.992 21. 28.0 6.6161+9 Izq. M-1 0.00 - 1.6 GM A-1-b 7.00 1.984 23. 29.2 6.9164+0 Der. M-1 0.00 - 2.9 GM A-2 -4 8.70 2.142 32. 45.8 6.9165+9 Izq. M-1 0.00 - 10.4 ML A-4 16.8 1.623 7.0 11.5 12.5168+2 Izq. M-2 0.90 - 5.6 ML A-7-6 14.9 1.849 7.4 11.1 10.7170+1 Izq. M-1 0.05 - 4.9 SM - A-4 10.7 1.883 12. 26.7 13.6172+3 Der. M-1 0.00 - 4.9 GM A-2-4 9.30 2.153 20. 30.7 7.3

CUADRO N° 02: SUELOS DE SUBRASANTE DESFAVORABLES

KilometrajeSubtramo Longitud

(m)Simbología Incidencia

% CBR Bajo

% CBR DiseñoKm. Km. SUCS


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

81+750 81+625 81+875 250 ML 7.0

19.8

84+250 84+125 84+375 250 ML 7.0119+750 119+625 120+125 500 ML 7.0120+000 CL 7.0131+920 131+785 132+148 363 ML 7.0134+740 134+635 134+865 230 ML 7.0150+450 150+320 150+830 510 ML 7.0150+700159+750 159+675 159+825 150 ML 7.0

12.0

160+900 160+770 161+260 490 ML 7.0161+130162+980 162+850 163+110 260 ML 7.0163+750 163+620 163+880 260 ML 7.0165+960 165+860 166+095 235 ML 7.0168+220

168+185 168+855 670 ML 7.0168+470168+730169+240 169+110 169+355 245 ML 7.0169+970 169+840 170+075 235 ML 7.0171+240 171+125 171+660 535 ML 7.0171+400171+540

Total 5,183

5.3.6. Mejoramiento de Subrasante

Para los mejoramientos se han estudiado adicionalmente los reportes de Geología (Ver Cuadro 2a) de las zonas inestables en las que se han ejecutado calicatas en los taludes, con fines de complementar el estudio de suelos y realizar los mejoramientos en las zonas de corte y/o relleno, llegando a la conclusión que los suelos reportados son suelos buenos como terrenos de fundación para pavimentos a excepción del subtramo Km. 169+750 - Km. 169+950, el cual se ha incluido en el Cuadro N° 3.

De acuerdo a os resultados se realizará el Mejoramiento de la Subrasante, reemplazando suelos desfavorables y con CBRs bajos en las profundidades indicadas (recomendadas), con materiales transportados de canteras de la siguiente manera:

El mejoramiento de subrasante se realizará con un CBR ≥ 25% en la profundidad que se indique para cada subtramo, obtenido mediante el Método AASHTO-93. Ver Cuadro N° 03.Los espesores recomendados para el mejoramiento de Subrasante en los subtramos del Cuadro N° 03, se han obtenido mediante los Cuadros 05a, 05b, 05c y 05d según AASHTO-93 y se pueden observar en el anexo adjunto,


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

asimismo, se ha tenido en cuenta para el cálculo de estos espesores la teoría de Boussinesq bajo el criterio que los suelos inadecuados poseen en principio una capacidad soporte más baja que la de diseño:

Profundidad Teórica según la Teoría de Boussinesq.

CBR EsfuerzosProfundidad Teórica (cm)

2.0% Cu=qa=0.6 Kg/cm2 543.0% Cu=qa=0.9 Kg/cm2 434.0% Cu=qa=1.2 Kg/cm2 364.4% Cu=qa=1.32

Kg/cm234

4.7% Cu=qa=1.41 Kg/cm2

33

Cuadro N° 2a: Zonas inestables por Geología

Km.Long.

(m)Lado

Prof. (m)

SUCSIP

(%)H.N. (%)

79+700 - 79+730

30 Izq. 0.70 SP-SM 2.4 5.184+720 - 85+020

300 Izq. 0.70 GP-GC 4.6 2.397+520 - 97+630

110 Izq. 0.70 GP-GM 2.4 7.298+520 - 98+630

110 Izq. 0.50 GP-GM 2.0 6.8102+050 - 102+110

60 Izq. 0.70 SP-SM 2.2 13.6108+790 - 108+860

70 Der. 0.90 SP-SM 3.5 5.2114+560 - 114+610

50 Der. 0.60 GP-GM 3.1 2.9126+540 - 126+580

40 Izq. 0.80 GC 12.2 11.4129+840 - 129+880

40 Izq. 0.80 GC 7.2 9.8141+510 - 141+530

20 Der. 0.80 GC 8.7 6.9142+860 - 142+920

60 Der. 0.80 GP-GC 7.2 8.4163+900 - 164+050

150 Der. 0.80 GC-GM 6.1 9.0163+900 - 164+050

150 Muestra única (resultados UNI)

SC 13.0 -169+750 - 169+950

200 Der. 0.50 CL 11.5 24.0169+750 - 169+950

200 Muestra única (resultados UNI)

GC 17.0 -


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Cuadro N° 03 : MEJORAMIENTOS DE SUBRASANTE

Sección según

EAL para 20 años

KMSubtramo

Long

.(m

)

Ancho

Exist.(m)

Ancho

Proy.(m)

SUC

S Incidencia

CBR Bajo(%)

Espesor de Mejoramiento

(m)Espesor

Recomendado (m)Km. Km. AASHT

OBoussines

q

2.61E+0681+750 81+625 81+875 250 4.23 7.91 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

84+250 84+125 84+375 250 3.94 7.32 CL 7.0 20.0 33.0 20.0

2.90E+06

119+750119+625 120+125 500 3.83 7.76

ML 7.0 20.0 33.0 20.0

120+000 CL 7.0 20.0 33.0 20.0

131+920 131+785 132+148 363 5.35 7.89 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

134+740 134+635 134+865 230 4.98 7.83 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

150+450150+320 150+830 510 5.09 7.82 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

150+700

2.90E+06

159+750 159+675 159+825 150 5.09 8.51 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

160+900160+770 161+260 490 5.60 7.69 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

161+130

162+980 162+850 163+110 260 4.68 7.52 ML 7.0 15.0 33.0 20.02.22E+06

163+510163+460 163+500 40

Pedraplén (**)163+505 163+560 55

163+750 163+620 163+880 260 4.87 8.33 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

164+000163+923 163+960 37

Pedraplén (**)163+970 164+080 110

165+960

165+860 165+943 83 3.60 7.71 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

165+943 166+050 107 Pedraplén (**)

166+050 166+095 45 3.60 7.71 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

166+305

166+150 166+172 22

Pedraplén (**)166+177 166+304 127

166+310 166+460 150

167+190 167+170 167+220 60 Pedraplén (**)168+220

168+185 168+855 670 5.57 7.83 ML 7.0 15.0 33.0 20.0168+470168+730169+240 169+110 169+355 245 5.76 7.36 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

169+850(*) 169+750 169+840 90 5.76 7.36 CL 7.0 15.0 33.0 20.0

169+970169+750 169+917 167

Pedraplén (**)169+922 169+950 28169+950 170+075 125 5.31 7.44 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

171+240171+125 171+660 535 5.59 7.70 ML 7.0 15.0 33.0 20.0171+400

171+540

(*) Mejoramiento por zona inestable determinada en el Estudio Geológico.(**) Pedraplenes proyectados por Drenaje.Ver Cuadros N° 05a, 05b, 05c y 5d.

5.4. ESTUDIO DE CANTERAS


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

5.4.1. Actividades de Campo

Para la ubicación de las canteras que servirán como fuentes de materiales en las obras a recomendar en el Estudio Definitivo para la Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Quinua-San Francisco, Tramo II: Km. 78+500 al Km. 173+270 se han realizado las siguientes actividades en el campo:

Se han ubicado 12 Canteras con materiales aparentes para el empleo en las diferentes capas del pavimento y obras de arte que se proyectarán.

En el presente estudio se está descartando la Cantera Playa 3 del río Apurímac, por ser zona intangible, de acuerdo al resultado de la consulta en la Municipalidad de San Francisco, quedando solo 11 canteras para el proyecto.

Preliminarmente se ha realizado un reconocimiento a lo largo del tramo, incluyendo las áreas de influencias cercanas, quebradas y todos los lugares que pudiesen acusar la existencia de materiales sedimentarios en el subsuelo y zonas que geológicamente pudieran ser fuentes de rocas en descomposición o de materiales granulares aparentes para construcción.

La ubicación de las canteras son las más representativas del Tramo; con un fácil acceso, fácil explotación y mínimas distancias de acarreo a la obra, todas las calicatas de las canteras ubicadas se han referenciado con GPS, indicando en la descripción de cada una sus coordenadas.

Los análisis de laboratorio de los materiales obtenidos en cada Cantera, se han realizado dentro del contexto de que la obra se basa principalmente en la ejecución de Capas Granulares (Subbase y Base), Capas Superficiales Asfálticas (MACC) y Mezclas de Concreto con Cemento Portland (MCCP).

Las calicatas de prospección se realizaron a profundidades variables, dependiendo de la Napa Freática de cada una de las Canteras de río.

Las calicatas ejecutadas en el Estudio de Canteras fueron a “Cielo Abierto”.

Todas las canteras según su clasificación SUCS son Gravas, variando de mal graduadas a bien graduadas con algo de limos. Para conseguir piedra triturada las Canteras de río son las adecuadas por tener buen % de piedra grande > de 2”, adecuadas para el chancado.

5.4.2. Canteras localizadas


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

La ubicación de las principales fuentes de materiales existentes y consideradas en el estudio, corresponden a depósitos de cantera y playas de origen aluvial a excepción de las Canteras que sirven para rellenos que son de corte de talud e indicamos que actualmente todas están en explotación, las que se presentan en el Cuadro N° 04 indicando el perímetro y las áreas respectivas de cada cantera de acuerdo al levantamiento topográfico.

Cuadro N° 04: Áreas de Canteras de acuerdo al levantamiento topográfico

N° NOMBRE AREA (m2)

PERIMETRO (m)

Volúmenes (m3)

Distancia Acceso (m)

1 HUAYAO (74+380) 37685 1768 74,417 7,300

2 JULSSINA (79+500) 14705 496 45,865 70

3 KM. 92+800 21236 580 30,619 100

4 KM. 99+995 27401 725 114,544 150

5 KM. 116+030 21386 647 88,285 80

6 AYNA (134+950) 17089 778 202,541 30

7 KM. 172+500 14853 486 113,481 60

8 APURIMAC (173+270) 40258 878 65,180 2,890

9 ALTO MUNDO (173+270) 120156 1745 229,388 3,350

10 PLAYA N° 1 (173+270) 41428 1656 61,095 2,740

11 PLAYA N° 2 (173+270) 31667 772 50,591 4090

A continuación se describen las canteras localizadas:

CANTERA N° 01

Nombre HUAYAO

Ubicación Km. 74+380

Acceso A 7,300 m., lado derecho (se ingresa por Osno Alto hasta Huayao). El acceso a nivel de Afirmado en buen estado.

Potencia 74,417 m³

Propietario Comunidad de Huayao.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Material Piedra y Arena del Río Huayao (la piedra con buen porcentaje de chatas y alargadas)

Explotación En época de estiaje entre Abril y Octubre, con Cargador Frontal y/o Tractor

Profundidad Explotación 1.00 m.

USOS TRATAMIENTOS RENDIMIENTOS (%)

R N 100

Observaciones

El rendimiento para rellenos ha sido calculado en campo de acuerdo a las características del agregado. Se ha realizado la consulta para la explotación de la cantera, resultando positivo su libre explotación. La documentación respectiva se presenta en el anexo adjunto.

CANTERA N° 02

Nombre JULSSINAUbicación Km. 79+500

Acceso A 70m. del eje de la carretera, lado izquierdo, es necesario su construcción.

Potencia 45,865 m³Propietario No tieneMaterial Piedra y Arena del corte de talud.Explotación Todo el año, con Cargador Frontal y/o TractorProfundidad Explotación 1.0 m.

USOS TRATAMIENTO RENDIMIENTO (%)R N 100

Observaciones

El rendimiento para rellenos ha sido calculado en campo de acuerdo a las características del agregado. Se ha realizado la consulta para la explotación de la cantera, resultando positivo su libre explotación. La documentación respectiva se presenta en el anexo adjunto.

CANTERA N° 03

Nombre Km. 92+800



Potencia 30,619 m³

Propietario No tiene


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Material Piedra y Arena del corte de talud.

Explotación Todo el año, con Cargador Frontal y/o Tractor.

Profundidad Explotación 1.50m.


R N 100

Observaciones

El rendimiento para rellenos ha sido calculado en campo de acuerdo a las características del agregado.Se ha realizado la consulta para la explotación de la cantera, resultando positivo su libre explotación. La documentación respectiva se presenta en el anexo adjunto.

CANTERA N° 04

Nombre Km. 99+995



Potencia 114,544 m³

Propietario No tiene.

Material Piedra y Arena de quebrada.

Explotación Todo el año, con Cargador Frontal y/o Tractor.



R N 100

Observaciones


CANTERA N° 05

Nombre Km. 116+030


Acceso A 80m. del eje de la carretera, lado derecho, es necesario su construcción.

Potencia 88,285 m³


Material Piedra y Arena de corte de talud.

Explotación Todo el año, con Cargador Frontal y/o Tractor


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Profundidad Explotación 2.20m.


R N 100

Observación


CANTERA N° 06Nombre AYNAUbicación Km. 134+950

Acceso A 30m.cerca del eje de la carretera, lado derecho.


Propietario Comunidad de Ayna.




USOS TRATAMIENTOS RENDIMIENTOS (%)R N 100

MSR Z 91SBG Z, L y M 91

Observación

Para el uso en SBG se debe lavar la arena cuando la carretera se encuentre ≥ 3,000m.s.n.m. Entre los Km. 78+500 - Km. 105+470 aprox..Se ha realizado la consulta para la explotación de la cantera, resultando positivo su libre explotación. La documentación respectiva se presenta en el anexo adjunto.

% Agregado GruesoCálculo de Rendimientos

Cantera AynaNatural Triturado

Abertura (Pulg.)

Retenido (%

Acumulado

Merma (%) R MSR SBG BG MACC

MACM MCCP

> 8 - - 100 - - - - -

8 1.7 - - - - - - -

2 8.9 - - 91 91 - - -Tamaño Máximo 8 Para el caso de la Cantera Ayna el rendimiento para el uso

de los materiales es al natural.Tamaño Predom. 2 - 5


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

CANTERA N° 07

Nombre Km. 172+500


Acceso A 60m. del eje de la carretera, lado derecho, es necesario su construcción.







R N 100

Observación

El rendimiento para rellenos ha sido calculado en campo de acuerdo a las características del agregado.Se está realizando la consulta para la libre explotación de la cantera, aún no hay resultados.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

CANTERA N° 08

Nombre APURIMACUbicación A 2,890m. del final del tramo (Km. 173+270).

AccesoPasando el Puente San Francisco, por la antigua Pista de Aterrizaje de Quimbiri, lado izquierdo. Es necesario el mejoramiento de 500m. desde la ex Pista de Aterrizaje hasta la cantera.

Potencia 65,180 m³Propietario Municipalidad de Quimbiri.

MaterialPiedra y Arena del río Apurímac.La piedra es subredondeada 65% y redondeada 35%.


Profundidad Explotación 1.43 m.Dureza AltaTextura MediaColor Gris claro

USOS TRATAMIENTOS RENDIMIENTOS (%)PP N 10

MSR Z 67SBG Z y M 67BGT Z, Tp, Ts y M 90

MACC Z, Tp, Ts, L, F, A y M 90MCCP Z, Tp, Ts, L y M 90

Observación

1) Para el uso en MACC por encima de los 3,000 m.s.n.m., el material fino (arena) debe ser procesado mediante el tratamiento de LAVADO debido a que el ensayo de I.P se encuentra fuera de lo establecido EG-2000.2) Se ha realizado la consulta para la explotación de la cantera, resultando positivo su libre explotación. La documentación respectiva se presenta en el anexo adjunto.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL


Cantera ApurímacNatural Triturado

Abertura

(Pulg.)

Retenido (%

Acumulado )

Merma (%) PP MSR SBG BG MACC MCCP

> 8 4.1 - - - -8 8.3 2 10 - - 90 90 902 32.7 - - 67 67

Tamaño Máximo 35 Para el caso de la Cantera Apurímac el rendimiento para los

materiales con tratamiento de triturado se ha obtenido teniendo en cuenta que la piedra a triturar será hasta un tamaño máximo de 8” (20cms.) en promedio.

Tamaño Predom. 6 - 12


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

CANTERA N° 09

Nombre ALTO MUNDOUbicación A 3,350m. del final del tramo (Km. 173+270).

Acceso Pasando el Puente San Francisco, lado derecho. Es necesario el mejoramiento de 2.2 Km. desde el Ovalo de Quimbiri hasta la cantera.


Propietario Municipalidad de Quimbiri.

MaterialPiedra y Arena del río Apurímac.

La piedra es subredondeada 60% y redondeada 40%



Dureza Alta

Textura Media

Color Gris claro


MSR Z 81

SBG Z y M 81

BGT Z, Tp, Ts y M 92

MACC Z, Tp, Ts, L, F, A y M 92

MCCP Z, Tp, Ts, L y M 92

Observación



Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL


Cantera Alto MundoNatural Triturado

Abertura (Pulg.)

Retenido (%


> 8 2.7 - - - -8 6.3 2 8 - - 92 92 922 18.9 - - 81 81

Tamaño Máximo 25 Para el caso de la Cantera Alto Mundo el rendimiento para los

materiales con tratamiento de triturado se ha obtenido teniendo en cuenta que la piedra a triturar será hasta un tamaño máximo de 8” (20cms.) en promedio.Tamaño

Predom. 6 - 12


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

CANTERA N° 10

Nombre PLAYA 1Ubicación A 2,740m. del final del tramo (Km. 173+270).

AccesoAntes del Puente San Francisco, lado derecho, camino al pueblo de Santa Rosa. Es necesario construir 200m. de carretera entre la vía existente y la cantera.

Potencia 61,095 m³

Propietario Municipalidad de San Francisco.


La piedra es subredoneada 65% y redondeada 35%



Dureza Alta

Textura Media

Color Gris claro


MSR Z 84

SBG Z y M 84




Observación



Cantera Playa 1Natural Triturado

Abertura (Pulg.)

Retenido (%


> 8 1.8 - - - -

8 6.7 2 9 - - 91 91 91

2 16.5 - - 84 84Tamaño Máximo 25 Para el caso de la Cantera Playa 1 el rendimiento para los materiales

con tratamiento de triturado se ha obtenido teniendo en cuenta que la piedra a triturar será hasta un tamaño máximo de 8” (20cms.) en promedio.Tamaño

Predom. 6 - 12


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

CANTERA N° 11

Nombre PLAYA 2Ubicación A 4,090m. del final del tramo (Km. 173+270).

AccesoAntes del Puente San Francisco, lado derecho, camino al pueblo de Santa Rosa. Es necesario construir 150m. de carretera entre la vía existente y la cantera.

Potencia 50,591 m³

Propietario Municipalidad de San Francisco.


La piedra es subredondeada 60% y redondeada 40%



Dureza Alta

Textura Media

Color Gris claro


MSR Z 84

SBG Z y M 84




Observación



Cantera Playa 2Natural Triturado

Abertura (Pulg.)

Retenido (%


> 8 1.9 - - - -8 6.1 2 8 - - 92 92 922 16.4 - - 84 84

Tamaño Máximo 25 Para el caso de la Cantera Playa 2 el rendimiento para los materiales con

tratamiento de triturado se ha obtenido teniendo en cuenta que la piedra a triturar será hasta un tamaño máximo de 8” (20cms.) en promedio.Tamaño

Predom. 6 - 12

De las Canteras localizadas, se han calificado de acuerdo a su calidad y se han recomendado para los usos y tratamientos de cada una de las obras indicadas en el estudio:


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Para Rellenos: Cantera Huayao (Km. 74+380). Cantera Julssina (Km. 79+500). Cantera Km. 92+800. Cantera Km. 99+995 Cantera Km. 116+030. Cantera Km. 172+500.

Para Subbases Granulares y Mejoramientos de subrasante: Cantera Ayna Km. 134+950.

Para todos los usos: Pedraplenes, Rellenos, Mejoramientos de Subrasante, Subbase Granular, Base Granular, Afirmado, Mezclas Asfálticas y Concreto con Cemento Portland.

Cantera Apurímac (río Apurímac). Cantera Alto Mundo (río Apurímac). Cantera Playa 1 (río Apurímac). Cantera Playa 2 (río Apurímac).

Se especifican también los Usos y Tratamientos en el Diagrama de canteras y Fuentes de Agua (Gráfico N° 5.4.2) del Anexo adjunto.

5.4.3. Leyenda de Usos y Tratamientos

Utilizada en el Diagrama de Canteras y Fuentes de Agua como se indica en el siguiente Cuadro:

Leyenda de Usos y Tratamientos en Canteras

USOS TRATAMIENTOS

PP Pedraplén N Natural (Escogido a mano)

R Relleno Z Zarandeo

MSR Mejoramiento de Subrasante Tp Trituración Primaria

SBG Subbase Granular Ts Trituración Secundaria

BGT Base Granular Triturada M Mezcla

MACC Mezcla Asfáltica en Caliente de Superficie Convencional. A Aditivo mejorador de

Adherencia


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Leyenda de Usos y Tratamientos en Canteras

USOS TRATAMIENTOS

MCCP Mezcla de Concreto con Cemento Portland F Filler

5.4.4. Certificación de Ensayos

La certificación de los Ensayos de laboratorio de los agregados de cada una de las canteras localizadas en el Estudio se da en los Certificados de Laboratorio del Consorcio Wari II y de terceros.

Los ensayos se han ejecutado bajo las normas ASTM y EM 2000-MTC, cuyos resultados nos han permitido identificar la calidad de los agregados. Los ensayos principales que se han realizado se indican en el siguiente Cuadro:

Ensayos a Agregados de Canteras:

Nombre de Ensayo Norma ASTM

Norma MTC: EM-2000

Análisis Granulométrico D-422 MTC-E107

Humedad Natural D-2216 MTC-E108

Límite Líquido D-4318 MTC-E110

Límite Plástico D-4318 MTC-E111

Equivalente de Arena D-2419 MTC-E114

Proctor Modificado D-1557 MTC-E115

C.B.R D-1883 MTC-E132

Material < N° 200 C-117 MTC-E202

Peso Unitario C-29 MTC-E203

G. E. y Absorción (A. Fino) C-128 MTC-E205

G. E. y Absorción (A. Grueso) C-127 MTC-E206

Abrasión C-131 MTC-E207

Durabilidad C-88 MTC-E209

% Caras Fractura D-5821 MTC-E210

Partículas Friables C-142 MTC-E212


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Ensayos a Agregados de Canteras:

Nombre de Ensayo Norma ASTM

Norma MTC: EM-2000

Impurezas Orgánicas C-40 MTC-E213

Carbón y Lignito C-123 MTC-E215

Sales Solubles Totales LNY-8

(Chile)

MTC-E219

Afinidad A. Fino – Riedel

Weber

- MTC-E220

Partículas Chatas y

Alargadas

NLT-354/91 MTC-E221

Afinidad A. Grueso - Bitumen D-1664 MTC-E509

Módulo de Fineza ITINTEC 400.037

Clasificación AASHTO AASHTO M-

145-

Clasificación SUCS D-2487 -

Análisis de Sulfatos, Cloruros

y PH

- -

Diseño de Concreto Portland ACI comité

211

-

Diseño Marshall D-1559 AASHTO-T283

Los resultados obtenidos son presentados en el anexo de ensayos, permiten determinar y seleccionar las canteras para las obras a recomendadas en el Estudio en general.

Ver el Gráfico N° 5.4.2: Diagrama de Canteras y Fuentes de Agua, adjunto en el Anexo.

5.4.5. Recomendaciones Generales para las Canteras Localizadas

Se recomienda que el acopio de los materiales se efectúe con la debida anticipación, preferentemente en épocas de estiaje de las canteras Huayao y las del río Apurímac entre los meses de Abril a Octubre.

En todas las canteras localizadas de corte de talud, deberá eliminarse el material orgánico superficial (vegetación y materiales inadecuados), en un espesor promedio de 50cms.

Se recomienda que la arena de la Cantera Ayna (Km. 134+950), para el uso en SBG sea lavada, cuando la carretera se encuentre ≥ de los 3,000m.s.n.m. Aproximadamente entre los Km. 78+500 - Km. 105+470.

En el caso de Mezclas de Concreto con Cemento Portland (MCCP), se recomienda fabricar probetas o testigos de concreto con diferentes


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

relaciones de agua-cemento, de acuerdo a la resistencia solicitada, a fin de elegir la dosificación adecuada.

Para incrementar el rendimiento de las canteras y el agregado resultante cuente con las características idóneas, deberá triturarse el agregado grueso, previamente zarandeado, separado de la arena, para cada uno de los usos y tratamientos de BG, MACC y MCCP.

Para que la Mezcla de Concreto Asfáltico (MACC) cuente con características idóneas de adherencia y durabilidad se deberá necesariamente adicionar aditivos mejoradores de adherencia y filler, principalmente en la Cantera Alto Mundo.

5.4.6. Fuentes de Agua

El estudio de acuerdo a las características de construcción, volumen y extracción seleccionó los puntos de agua, en la cual fue muestreado y remitido a Laboratorio Químico de la ciudad de Lima.

5.4.6.1. Ensayos a las muestras de agua

Con la finalidad de determinar la existencia de sales solubles, sulfatos y sustancias nocivas, que puedan atacar la estructura del pavimento y obras de concreto con cemento Portland (MCCP), se efectuaron los siguientes ensayos químicos en las muestras de agua bajo la Norma Técnica peruana NTP 339.088:

FUENTES DE AGUAENSAYOS METODO / NORMA

pH MTC E 716, AASHTO T 26, NTP 339.073, ASTM D-1293

Cloruros MTC E 716, AASHTO T 26, ASTM D-512, NTP 339.076

Sulfatos MTC E 716, AASHTO T 26, ASTM D-516, NTP 339.074

Residuos Sólidos MTC E 716, AASHTO T 26, ASTM D-5907, NTP 339.088

Sólidos en Suspensión MTC E 716, AASHTO T 26, ASTM D-5907, NTP 339.088, NTP 339.071

Materia Orgánica MTC E 716, AASHTO T 26, NTP 339.071

Alcalinidad MTC E 716, AASHTO T 26, ASTM D-1067-92, NTP 339.088

Las Fuentes de Agua se han distribuido convenientemente en el Tramo de tal forma que se reduzca las distancias de transporte, sobre todo se escogieron las de los ríos y quebradas de más caudal y que llevan agua todo el año.

Fuente de Agua N° 01

Ubicación: Km. 78+800Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Río Challhuamayo.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

ENSAYOS RESULTADOS (ppm)pH 8.0Cloruros 1.10Sulfatos 7.7Residuos Sólidos 136.9Sólidos en Suspensión 262.00Materia Orgánica 2.7Alcalinidad 2.47


Ubicación: Km. 92+910Acceso: Lado Izquierdo cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada.



Ubicación: Km. 98+050Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada.



Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Fuente de Agua N° 04Ubicación: Km. 105+710Acceso: Lado Izquierdo, cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada.


Fuente de Agua N° 05Ubicación: Km. 115+360Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada.


Fuente de Agua N° 06Ubicación: Km. 118+945Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada.



Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL


Ubicación: Km. 135+320Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada Ayna (Badén).



Ubicación: Km. 139+690Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Río Machente.



Ubicación: Km. 147+750Acceso: Lado Derecho cerca del eje a 50m.Procedencia: Quebrada (Pte. Aurora).



Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Fuente de Agua N° 10Ubicación: Km. 173+270 (Fin del Tramo)Acceso: A 2,850m. del final del Tramo.Procedencia: Río Quimbiri.


5.4.6.2. Resultados Ensayos de Aguas

Las Fuentes de Agua indicadas han pasado por control de calidad y cuentan con certificados que son el resultado del análisis químico, y los resultados indican que cumplen con los requerimientos para emplearlas en obras de Concreto con Cemento Portland, según la Norma Técnica NTP 339.088 a excepción de la Fuente de Agua del Río Quimbiri que se encuentra en el límite del rango especificado del ensayo de Materia Orgánica (se ha realizado el ensayo con la muestra de agua en época de arrastre y de avenida), por ello es recomendable que en el proceso constructivo se realice un nuevo ensayo con una muestra limpia obtenida en época de estiaje, de persistir el resultado se recomienda eliminar el material flotante mediante la colocación de enmallado en la bocatoma de la cisterna.

5.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.5.1. Conclusiones

Las calicatas ejecutadas en el estudio fueron a “Cielo Abierto” con un espaciamiento de 250m., entre calicata y calicata, hasta una profundidad de 1.50 m.

Los sectores donde se ha detectado presencia de nivel freático son los siguientes:

Km 151+260 (a 0.70m de profundidad)Km 152+600 (a 0.60m de profundidad)Km 161+620 (a 1.10m de profundidad)Km 166+860 (a 0.25m de profundidad)


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Los ensayos se han ejecutado bajo las normas ASTM y EM 2000-MTC.

Los suelos de subrasante según el Perfil Estratigráfico, se componen de la siguiente manera:

RESUMEN DE SUELOS SUBRASANTEDESCRIPCION (%)

Gravas 38.9Rocas 31.6Arenas 12.4Bolonería 12.1Suelos Finos 5.0

Total 100.0

La Capa granular existente tiene espesores que varían entre 10 cm. hasta 90 cm y los suelos que lo conforman son variables, predominando las gravas limosas (GM), la distribución de los suelos en todo el tramo de esta capa es la siguiente:

RESUMEN DE SUELOS CAPA GRANULARDESCRIPCION (%)

Gravas 71.2Arenas 16.4Sin Capa Granular 12.4

Total 100.0

Los suelos de la Capa Granular y/o superficie de rodadura no se están considerando como aporte estructural para el Tramo.

De acuerdo a los resultados del método Valor Relativo de Soporte de laboratorio (CBRs de la subrasante) se han obtenido 02 subtramos entre el Km. 78+500 - Km. 173+270 de Diseño:


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420

Subtramo I: Km. 78+500 - Km. 157+670 CBR de Diseño= 19.8%

Subtramo II: Km. 157+670 - Km. 173+270 CBR de Diseño= 12.0%


INFORME FINAL

Los suelos de subrasante desfavorables con capacidades de soporte más bajos que el CBR de diseño, son mayormente suelos finos (limos y arcillas), los que se han identificado por subtramos como sigue:

SUELOS DE SUBRASANTE DESFAVORABLES

KilometrajeSubtramo Longitud

(m)Simbología Incidencia

% CBR Bajo

% CBR DiseñoKm. Km. SUCS

81+750 81+625 81+875 250 ML 7.0

19.8

84+250 84+125 84+375 250 ML 7.0119+750 119+625 120+125 500 ML 7.0120+000 CL 7.0131+920 131+785 132+148 363 ML 7.0134+740 134+635 134+865 230 ML 7.0150+450 150+320 150+830 510 ML 7.0150+700159+750 159+675 159+825 150 ML 7.0

12.0

160+900 160+770 161+260 490 ML 7.0161+130162+980 162+850 163+110 260 ML 7.0163+750 163+620 163+880 260 ML 7.0165+960 165+860 166+095 235 ML 7.0168+220

168+185 168+855 670 ML 7.0168+470168+730169+240 169+110 169+355 245 ML 7.0169+970 169+840 170+075 235 ML 7.0171+240

171+125 171+660 535 ML 7.0171+400171+540

Total 5,183

Los Mejoramientos de la Subrasante se realizarán, reemplazando suelos desfavorables en las profundidades indicadas (recomendadas), con materiales transportados de canteras como se indica en el siguiente cuadro:


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Cuadro N° 03 : MEJORAMIENTOS DE SUBRASANTE

Sección según

EAL para 20 años

KMSubtramo

Long

.(m

)

Ancho

Exist.(m)

Ancho

Proy.(m)

SUC

S Incidencia

CBR Bajo(%)

Espesor de Mejoramiento

(m)Espesor

Recomendado (m)Km. Km. AASHT

OBoussines

q

2.61E+0681+750 81+625 81+875 250 4.23 7.91 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

84+250 84+125 84+375 250 3.94 7.32 CL 7.0 20.0 33.0 20.0

2.90E+06

119+750119+625 120+125 500 3.83 7.76

ML 7.0 20.0 33.0 20.0

120+000 CL 7.0 20.0 33.0 20.0

131+920 131+785 132+148 363 5.35 7.89 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

134+740 134+635 134+865 230 4.98 7.83 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

150+450150+320 150+830 510 5.09 7.82 ML 7.0 20.0 33.0 20.0

150+700

2.90E+06

159+750 159+675 159+825 150 5.09 8.51 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

160+900160+770 161+260 490 5.60 7.69 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

161+130

162+980 162+850 163+110 260 4.68 7.52 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

2.22E+06

163+510163+460 163+500 40

Pedraplén (**)163+505 163+560 55

163+750 163+620 163+880 260 4.87 8.33 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

164+000163+923 163+960 37

Pedraplén (**)163+970 164+080 110

165+960

165+860 165+943 83 3.60 7.71 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

165+943 166+050 107 Pedraplén (**)

166+050 166+095 45 3.60 7.71 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

166+305

166+150 166+172 22

Pedraplén (**)166+177 166+304 127

166+310 166+460 150

167+190 167+170 167+220 60 Pedraplén (**)168+220

168+185 168+855 670 5.57 7.83 ML 7.0 15.0 33.0 20.0168+470168+730169+240 169+110 169+355 245 5.76 7.36 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

169+850(*) 169+750 169+840 90 5.76 7.36 CL 7.0 15.0 33.0 20.0

169+970169+750 169+917 167

Pedraplén (**)169+922 169+950 28169+950 170+075 125 5.31 7.44 ML 7.0 15.0 33.0 20.0

171+240171+125 171+660 535 5.59 7.70 ML 7.0 15.0 33.0 20.0171+400

171+540 (*) Mejoramiento por zona inestable determinada en el Estudio Geológico.

(**) Pedraplenes proyectados por Drenaje.

Se han ubicado 11 Canteras con materiales aparentes para el empleo en las diferentes capas del pavimento y obras de arte que se proyectarán.

La ubicación de las principales fuentes de materiales existentes y consideradas en el estudio, corresponden a depósitos de cantera y playas de origen aluvial a


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

excepción de las Canteras que sirven para rellenos que son de corte de talud e indicamos que actualmente todas están en explotación, las que se mencionan en el Cuadro siguiente, indicando el perímetro y las áreas respectivas de cada cantera de acuerdo al levantamiento topográfico.

Canteras Localizadas

N° NOMBRE AREA (m2)

PERIMETRO (m)

Volúmenes (m3)

Distancia Acceso

(m)1 HUAYAO (74+380) 37685 1768 74,417 7,300

2 JULSSINA (79+500) 14705 496 45,865 70

3 KM. 92+800 21236 580 30,619 100

4 KM. 99+995 27401 725 114,544 150

5 KM. 116+030 21386 647 88,285 80

6 AYNA (134+950) 17089 778 202,541 30

7 KM. 172+500 14853 486 113,481 60

8 APURIMAC (173+270) 40258 878 65,180 2,890

9 ALTO MUNDO (173+270)

120156 1745 229,388 3,350

10 PLAYA N° 1 (173+270) 41428 1656 61,095 2,740

11 PLAYA N° 2 (173+270) 31667 772 50,591 4090

De las Canteras localizadas, se han calificado de acuerdo a su calidad y se han recomendado para los usos y tratamientos de cada una de las obras indicadas en el estudio:

Para Rellenos: Cantera Huayao (Km. 74+380). Cantera Julssina (Km. 79+500). Cantera Km. 92+800. Cantera Km. 99+995 Cantera Km. 116+030. Cantera Km. 172+500.

Para Subbases Granulares y Mejoramientos de subrasante: Cantera Ayna Km. 134+950.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

Para todos los usos: Pedraplenes, Rellenos, Mejoramientos de Subrasante, Subbase Granular, Base Granular, Afirmado, Mezclas Asfálticas y Concreto con Cemento Portland.

Cantera Apurímac (río Apurímac). Cantera Alto Mundo (río Apurímac). Cantera Playa 1 (río Apurímac). Cantera Playa 2 (río Apurímac).

Las Fuentes de Agua indicadas líneas abajo han pasado por control de calidad y cuentan con certificados que son el resultado del análisis químico, y los resultados indican que cumplen con los requerimientos para emplearlas en obras de Concreto con Cemento Portland, según la Norma Técnica NTP 339.088.

Fuente de Agua N° 01, Km. 78+800, L.D., a 50m del eje, Procedencia: Río Challhuamayo.

Fuente de Agua N°02, Km. 92+910, L.I a 50m del eje, agua de Quebrada.

Fuente de Agua N° 03, Km. 98+050, L.D. a 50m del eje, agua de Quebrada.

Fuente de Agua N° 04, Km. 105+710, L.I. a 50m del eje, agua de Quebrada.



Fuente de Agua N° 07, Km. 135+320, L.D. a 50m del eje, agua de Quebrada Ayna (Badén).

Fuente de Agua N° 08, Km. 139+690, L.D. a 50m del eje, agua del Río Machente.

Fuente de Agua N° 09, Km. 147+750, L.D. a 50m del eje, agua de Quebrada (Pte. Aurora).

Fuente de Agua N° 10, Km. 173+270 (Fin del Tramo), A 2,850m. del final del Tramo, Procedencia: Río Quimbiri, recomendándose realizar el ensayo de comprobación de Materia Orgánica con una muestra más limpia obtenida en época de estiaje.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420


INFORME FINAL

5.5.2. Recomendaciones

Se recomienda que el acopio de los materiales se efectúe con la debida anticipación, preferentemente en épocas de estiaje de las canteras Huayao y las del río Apurímac entre los meses de Abril a Octubre.

En todas las canteras localizadas de corte de talud, deberá eliminarse el material orgánico superficial (vegetación y materiales inadecuados), en un espesor promedio de 50cms.

Se recomienda que la arena de la Cantera Ayna (Km. 134+950), para el uso en SBG sea lavada, cuando la carretera se encuentre ≥ de los 3,000m.s.n.m. Aproximadamente entre los Km. 78+500 - Km. 105+470.

En el caso de Mezclas de Concreto con Cemento Portland (MCCP), se recomienda fabricar probetas o testigos de concreto con diferentes relaciones de agua-cemento, de acuerdo a la resistencia solicitada, a fin de elegir la dosificación adecuada.

Para incrementar el rendimiento de las canteras y el agregado resultante cuente con las características idóneas, deberá triturarse el agregado grueso, previamente zarandeado, separado de la arena, para cada uno de los usos y tratamientos de BG, MACC y MCCP.


Tramo: Km. 78+500 al Km. 172+420

5. Estudio de Suelos, Canteras y Botaderos (Validado 20.08.1

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