geologia y geotecnia

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Construcción Camino Vecinal Cueva Blanca – Santa Bárbara (km 0+000 al 15+140) ESTUDIO DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ESTUDIO DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ÍNDICE 1.0 ANTECEDENTES 1.1 INTRODUCCION 1.2 OBJETIVO 1.3 ALCANCES 1.4 METODO DE TRABAJO 1.5 UBICACIÓN Y ACCESO 2.0 GEOLOGÍA 2.1 UNIDADES GEOMORFOLOGICAS 2.2 ESTRATIGRAFIA 2.3 GEODINAMICA INTERNA 2.4 GEODINAMICA EXTERNA 2.5 GEOLOGIA Y GEOTECNIA DEL TRAZO 2.6 CLASIFICACION DE MATERIALES 2.7 CANTERAS 3.0 RIESGO SISMICO 3.1 METODOLOGIA 3.2 SISMOTECTONICA 3.3 ATENUACION DEL MOVIMIENTO SISMICO 3.4 SISMO MÁXIMO CREIBLE Y SISMO DE DISEÑO 4.0 ESTABILIDAD DE TALUDES 4.1 METODOLOGIA DE ESTUDIO 4.2 CONDICIONES GEOTECNICAS 4.3 ESTUDIOS DE SUELOS 4.4 ANALISIS DE LA ESTABILIDAD 4.5 OBRAS DE ESTABILIZACIÓN 4.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ESTUDIO DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ESTUDIO DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 1.0 ANTECEDENTES 1.1 INTRODUCCION Durante los últimos años el Perú atravesó un periodo de Recesión agravada por una crítica situación de orden público que impacto 1

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EJECUCIN DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOS DE INGENIERIA PARA LA REHABILITACIN Y MEJconstruccion camino rural cuava blanca-santa barbara

Construccin Camino Vecinal Cueva Blanca Santa Brbara (km 0+000 al 15+140)

ESTUDIO DE GEOLOGA Y GEOTECNIA

NDICE

1.0 ANTECEDENTES

1.1 INTRODUCCION

1.2 OBJETIVO

1.3 ALCANCES

1.4 METODO DE TRABAJO

1.5 UBICACIN Y ACCESO

2.0 GEOLOGA

2.1 UNIDADES GEOMORFOLOGICAS

2.2 ESTRATIGRAFIA

2.3 GEODINAMICA INTERNA

2.4 GEODINAMICA EXTERNA

2.5 GEOLOGIA Y GEOTECNIA DEL TRAZO

2.6 CLASIFICACION DE MATERIALES

2.7 CANTERAS

3.0 RIESGO SISMICO

3.1 METODOLOGIA

3.2 SISMOTECTONICA

3.3 ATENUACION DEL MOVIMIENTO SISMICO

3.4 SISMO MXIMO CREIBLE Y SISMO DE DISEO

4.0 ESTABILIDAD DE TALUDES

4.1 METODOLOGIA DE ESTUDIO

4.2 CONDICIONES GEOTECNICAS

4.3 ESTUDIOS DE SUELOS4.4 ANALISIS DE LA ESTABILIDAD4.5 OBRAS DE ESTABILIZACIN

4.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ESTUDIO DE GEOLOGA Y GEOTECNIA

1.0 ANTECEDENTES

1.1 INTRODUCCION

Durante los ltimos aos el Per atraves un periodo de Recesin agravada por una crtica situacin de orden pblico que impacto prcticamente toda la actividad econmica del pas. Las condiciones sociales y de produccin en general y particularmente de las zonas rurales, se han visto sumamente afectadas por motivo de deterioro de los acceso a zonas de productoras y poblaciones rurales, que dependen fundamentalmente de las carreteras y caminos vecinales y departamentales del mbito Nacional y Regional

El gobierno del Per entendido que el desarrollo se lograra solamente cuando se tengan los caminos en condiciones aptas de transitabilidad, ha puesto en marcha el Programa de Caminos Departamentales y el programa de transporte rural descentralizado con la finalidad de dar solucin a los problemas sociales y econmicos y mejorar la calidad de vida de sus beneficiarios y se dinamice la comunicacin entre las zonas rurales y articulacin Regional.

Las comunicaciones circundantes a la va en estudio en la actualidad invierten grandes cantidades de horas hombre en movilizarse de una localidad a otra, siendo su principal medio de transporte el transporte en acmilas. El Gobierno Local de Huancabamba no ajeno a esta realidad y en cumplimiento a sus objetivos institucionales y en cumplimiento a su Presupuesto Participativo hace el esfuerzo de invertir en este proyecto y hacer realidad el sueo de todo el distrito de Huancabamba de ampliar la frontera agrcola en esta zona de gran produccin.

1.2 OBJETIVO

El objetivo principal del proyecto es construccin de la carretera y mejorar la integracin vial del distrito de Huancabamba, para ampliar la frontera agrcola del distrito e incluir a la produccin esta zona del distrito, mediante la contratacin de servicios de consultora para la realizacin del estudio final de ingeniera, ambiental y la formulacin de los resultados, clculos, planos, especificaciones tcnicas, metrados y dems documentos que permitan llevar a cabo la ejecucin de las obras. Adems se puede mencionar los siguientes objetivos:

Integrar a la produccin tierras agrcolas e integrar vialmente el distrito de Huancabamba.

Ofrecer seguridad vial a todos y cada uno de los pasajeros que hacen uso de esta importante va.

Mejorar el nivel socioeconmico de los habitantes dentro del rea de influencia.

Incorporacin a la economa local de las poblaciones aisladas hacia los mercados locales, provinciales, departamentales y regionales.

Fortalecer la integracin fsica y econmica de los centros poblados deprimidos de esta zona mediante la construccin de la va principal de comunicacin, incentivando el desarrollo de la regin, fomentando la agricultura, ganadera comercio, etc.

Reducir los costos de transporte de carga y pasajeros y reducir el tiempo de viaje, ocasionando ahorro a los pasajeros y transportistas.

Mejorar el nivel socioeconmico de sus habitantes, cuyo resultado se darn una vez transitable la va en un 100%.

Dinamizar la interrelacin entre todas las comunidades integrantes del beneficio directo e indirecto del proyecto.

Generacin de empleo temporal desde la etapa de estudio, durante la etapa de ejecucin de obra y durante el periodo de operacin y mantenimiento.

Promover el turismo en el distrito de Huancabamba, ampliando zonas de visitas con paisajes naturales y atractivos tursticos naturales importantes.

.

1.3 ALCANCES

El estudio que se ha desarrollado a lo largo de la va, con inicio en el km 0+000 Cueva Blanca ubicada a 6 km de Lanturachi Interpretacin de la geologa y geomorfologa regional, para conocer las diferentes formaciones geolgicas que se emplazan en el rea, as como su evolucin en el tiempo, permitiendo ubicar al proyecto dentro de este contexto.

La cartografa geolgica del cuadrngulo de Oxapampa 22m, a escala 1:100000, desarrollada por el INGEMMET, es una buena informacin bsica, cuya verificacin ha sido parte de los trabajos de campo.

Localizacin y anlisis de los fenmenos de geodinmica interna y externa existentes en el rea y que comprometen la seguridad de la va.

Determinacin de las caractersticas geolgicasGeotecnicas de los suelos y rocas cortadas por la va.

Evaluacin de Sismicidad

Anlisis de Estabilidad de Taludes

Localizacin y evaluacin de los lugares de canteras que han de suministrar los materiales requeridos para la construccin; as como los puntos de aprovechamiento de agua.

1.4 METODO DE TRABAJO

El estudio comprendi trabajos de gabinete y de campo:

Una primera etapa de gabinete, donde se revis y evalu la formacin existente, particularmente la cartografa geolgica regional, as como informes de estudios de carreteras cercanas al rea de inters.

Trabajos de campo, consistentes en la verificacin de la cartografa geolgica regional y en el mapeo geolgico de detalle a lo largo de la va, con caracterizacin de los suelos y rocas de fundacin; haciendo calicatas exploratorias con toma de muestras para su anlisis en laboratorio; localizacin y evaluacin de fenmenos de geodinmica interna y externa, as como estudio de lugares susceptibles de suministrar los materiales (agregados y rocas) para la construccin de la obra.

Para la evaluacin de los taludes, en campo se efectu el llenado de las Hojas de Evaluacin Preliminar de las condiciones actuales de los deslizamientos existentes y de los taludes de corte. Una segunda etapa de gabinete, luego de los trabajos de campo, donde se ha elaborado la cartografa correspondiente, hecho los anlisis de las muestras y la elaboracin del informe final.2.0 GEOLOGA

2.1UNIDADES GEOMORFOLGICAS

En el rea material del presente estudio se ha diferenciado las siguientes unidades geomorfolgicas regionales tomando como base los criterios geogrficos y morfo-estructurales: Ladera de valle subandino, Colinas, terrazas aluviales, valles y quebradas.

2.1.1 Colinas

Se ubica paralela al ro Chorobamba, cerro altos, sus altitudes varan desde los 800 hasta los 2,500 m.s.n.m.

Se caracteriza por presentar un relieve suave conformado por una agrupacin de colinas bajas con pendientes moderadas y cresta sub-redondeadas sobre ella se produce reptacin cuando los suelos son de composicin arcillosa, modificando el perfil de las colinas. El mejor ejemplo se encuentra en el casero Lanturachi y Cueva Blanca, donde se observa tambin cataratas como Cueva Blanca.

2.1.2 Valles y quebradas

Se ha desarrollado a travs de los ros que recorren el relieve cordillerano y subandino con desniveles se encuentran comprendidos entre los 600 y 3,900 m.s.n.m. en algunos casos son de corta longitud como es el caso del ro Lanturachi y Huaylamayo, motivo del presente estudio, siendo atravesadas por pequeas quebradas locales que se encuentran relacionadas a las constantes precipitaciones pluviales propias de estas zonas, en conjunto estas unidades se encuentran en proceso de profundizacin afectando lateralmente las laderas.Las quebradas de extensin local, se encuentran en procesos de alcanzar su perfil de equilibrio afectando en ciertos sectores los terrenos laterales, siendo necesario proyectar obras de drenaje tales como pontones o badenes, estas son detalladas en acpite posterior.

2.2 ESTRATIGRAFIA

Entre el inicio y final del tramo se ha identificado las siguientes formaciones:

2.2.1. Formacin Aramachay

Sus afloramientos se encuentran distribuidos en los alrededores de los cerros altos con una potencia de +-500 m y son de edad Hettangiano Sinemuriano que corresponde al Jursico Inferior; litolgicamente esta compuesta mayormente por areniscas calcreas por color claro, intercalndose en la secuencia limoarcilitas de color amarillento con contenido de materia orgnica y ndulos calcreos discoidales; no se presentan mayores problemas de estabilizacin. Se le observa en las progresivas 0+00 al 2+002.2.2. Formacin Condorsinga

Se le reconoce en Oxapampa y aflora en los alrededores de la ciudad del mismo nombre en ro Chorobampa y en las partes altas de los cerros por donde atraviesa la via con una potencia de + - 700 m. Litolgicamente afloran brechas calcreas, calizas grises oscuras silicificadas, areniscas calcreas, niveles dolomticos cineritas y margas; bajo contenido de chert; se encuentra afectada por fuerte craquelamiento por tramos por ello se producen desprendimiento de pequeos bloques de roca, en algunos puntos; generalmente estable. Se le observa en algunos tramos muy puntuales entre las progresivas 2+000 al 11+000. Se asume que la formacin Condorsinga se deposit en el Sinemuriano Aaleniano que corresponden al Jursico Inferior.

2.2.3. Grupo Oriente

Este grupo se encuentra aflorando con una potencia de 350 m, en el ro Chorobamba, consta de areniscas cuarzosas macizas de grano grueso a fino con algunas intercalaciones de lutitas el grado de estabilidad de esta unidad est condicionado a su posicin estructural siendo en lneas generales de moderada a buena, zonalmente podran producirse desplazamientos y derrumbes debido a los cortes que se realizaran en este Grupo misma que podran ser controladas mediante las obras proyectadas y control adecuado de estabilizacin de taludes. Aflora principalmente muy cerca de las quebradas que atraviesan la via y en el tramo final de la via entre las progresivas 14+000 al 15+140. Corresponde al aptiano cenomaniano del Cretceo.2.2.4. Formacin La Merced

Esta formacin aflora en forma aislada en la quebrada Gramaz del ro Chorobamba, y en la zona de Santa Brbara, tiene una potencia de 400 m

Tiene una secuencia conglomerdica del tipo pie de monte, conformada por conglomerados polimcticos, cuyos clastos corresponden a calizas, granitos, areniscas, andesitas, metamofitas se encuentran envueltos en una matriz limo arenoso con cemento arcilloso o calcreo. El grado de estabilidad conformada por la consolidacin de sus componentes variando a semiconsolidados no presenta mayores problemas de estabilidad por la ausencia de pliegues. Aflora entre las progresivas 13+000 al 15+140. Se le asigna una edad Mioceno Plioceno.

COLUMNA ESTRATIGRAFICA DE LA ZONA EN ESTUDIO 2.3 GEODINAMICA INTERNA

En la zona que comprende el Distrito de Huancabamba se conoce evidencias recientes de actividad ssmica, la cual puede alterar las condiciones de la via, por lo que se ha tomado las previsiones necesarias para tener taludes estables :

En la via no se han detectado presencia de fallas o evidencia de daos por sismos anteriores, al contrario se muestran taludes estables en las zonas de fuertes pendientes y en otra parte del tramo se ubican taludes muy pequeos.Despues del KM 15+140 se aprecia y se evidencia una falla geolgica conocida como Santa Brbara, pero por su ubicacin fuera de la via, se estima la no ocurrencia de afectacin a la via en estudio. 2.4. GEODINAMICA EXTERNA

En la zona que comprende el presente estudio existen espordicas evidencias de procesos geodinmicos de mayor envergadura, pero en los taludes del terreno actual, se han evidenciado algunos derrumbes, desprendimientos y desplomes, para ello se ha considerado los taludes de corte adecuado para la estabilizacin de estos efectos, la relacin de taludes de corte as como la ejecucin de baquetas de retencin se enmarcan, dentro de los parmetros planteados por las Normas Peruanas de Construccin de carreteras.

Se ha podido diferenciar los siguientes procesos:

2.4.1. Flujos hdricos

Son fenmenos que tienen como agente principal el agua de escorrenta superficial que se desplaza en forma difusa a lo largo de un cause irregular, dichos flujos pueden ser de carcter temporal, estacionario o permanente.

Las principales estaciones de flujos hdricos van desde pequeas arroyadas temporales hasta los grandes cursos de agua de rgimen permanente.

2.4.2. Carcavas

Este fenmeno es de gran importancia, alcanza a desgastar y moldear la superficie terrestre, se desarrolla en laderas y en terrenos inclinado que tienen limitada cobertura vegetal y en las regiones donde las lluvias son constantes.

Las crcavas son zanjas que se forman en las laderas por accin de las aguas superficiales, que al desplazarse por la superficie tiene la capacidad de erosionar los materiales finos de la superficie a lo largo de su recorrido, se inicia en la parte baja de la ladera y avanza en sentido regresivo hacia la parte alta, siguiendo por lo general la lnea de mxima pendiente del terreno, siendo ms intenso a medida que se incremente el volumen del agua.

Se le ha localizado especialmente en las formaciones Sarayaquillo y la Merced, esta ultima por su composicin litolgica es ms propensa a este fenmeno.

En el presente estudio es frecuente este fenmeno por lo que se considera en estas zonas taludes estables donde el recorrido del agua no sea erosivo, estos taludes se han evaluado tramo por tramo y se detallan en los planos SE del estudio.

2.4.3. Huayco

Los flujos torrenciales constituidos por una mezcla de materiales detrticos heterogneos, predominante limoarcillosos que se desplazan a lo largo de una quebrada seca. Estos flujos de barro incluyen a su carga slida, fragmentos de roca de diferentes tamaos, que obstruyen completamente el canal, provocando represamientos temporales que una vez saturados le dan al flujo mayor presencia y peligrosidad. Estos fenmenos son frecuentes en la regin por las constantes precipitaciones pluviales y la inestabilidad de las quebradas. Al concentrarse en los causes principales, estos flujos alcanzan magnitudes superiores y alta capacidad de remocin, desarrollando alta capacidad de erosin lateral y de fondo a lo largo del cause, por lo que sus efectos son catastrficos generalmente pero en algunas ocasiones estos aludes se empozan formando grandes canteras con materiales agregados y tambin pueden formar plataformas de agricultura.

El presente estudio presenta este fenmeno teniendo una variabilidad moderada en la quebradas. 2.4.4. Erosin de Riberas

Por las constantes precipitaciones pluviales que se presentan en la zona los ros aumentan y disminuyen su nivel ocasionando constantemente la erosin y desgastan de las riberas a lo largo de todo cauce. Ocurre cuando los flujos de agua inciden directamente sobre los terrenos ribereos y vencen la resistencia con la fuerza de fijacin de dichos materiales, esta accin es mayor en los terrenos, constituidos por depsitos aluviales, incoherentes y muy vulnerables a las fuerzas hidrostticas.

El fenmeno de erosin de riberas asociados a la socavacin o accin de zapata pie de los taludes, originando desplomes y derrumbes de taludes ribereos por perdida de estabilidad, lo que da lugar al retroceso de riberas y ensanchamiento del cauce.

Los efectos de erosin de riberas se traducen en la perdida definitiva de terrenos en la zona en estudio solo en las zonas donde se cruzan las quebradas .2.4.5. Deslizamiento y derrumbes

Son cadas violentas de materiales rocosos de variables dimensiones, estas pueden ser provocadas por erosin de taludes, presin de agricultura sobre las terrazas aluviales, movimientos ssmicos, fracturamiento, dbil compactacin de taludes y materiales adyacentes, remocin de materiales que constituyen los taludes debido a movimiento de tierras, de ellos los que se observan ms frecuentemente en la zona son:

Remocin de materiales que constituyen los taludes

Fracturamiento, dbil compactacin de taludes

Presin de cobertura sobre terrazas aluviales

No se aprecian zonas de prdida de plataforma, dndole la seguridad correspondiente en la construccin de la via.2.5GEOLOGIA GEOTECNIA DEL TRAZO

KM 0+000 2+000. Se aprecia en general un estrato de suelo agrcola o tierra de chacra con presencia de materia orgnica, despus se encuentra un estrato de arena limosa con presencia de grava gruesa y piedra angular, para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar una capa de afirmado.

KM 2+000 4+000. De igual forma en un primer estrato que vara entre 0.20 y 0.50mt se encuentra tierra agrcola, despus de esta profundidad y hasta los 2.00 mt se encuentra suelo compuesto por Gravas mal graduadas limosas, con presencia de rocas en forma espordica, para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar un capa de afirmado.

Del km 4+000 hasta al 6+000 Se aprecia en general un estrato de suelo agrcola o tierra de chacra con presencia de materia orgnica y mucha vegetacin, despus se encuentra un estrato de arena limosa con presencia de grava gruesa y piedra angular, para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar una capa de afirmado.

Del km 6+000 al 7+000, cambia la geologa, se encuentran suelos arenosos mal graduados, con taludes muy altos pero estables, con presencia de vegetacin natural, con presencia de rocas en forma espordica. Para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar un capa de afirmado.

Del km 7+000 hasta al 13+000 Se aprecia en general un estrato de suelo agrcola o tierra de chacra con presencia de materia orgnica y mucha vegetacin, cambiando despus a pastos naturales, a mayor profundidad se encuentra un estrato de arena bien graduada limosa con presencia de grava gruesa y piedra angular, para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar una capa de afirmado.

Del km 13+000 hasta al 15+140 Se aprecia en general un estrato de suelo agrcola o tierra de chacra con presencia de materia orgnica y pastos naturales, a mayor profundidad se encuentra un estrato de arena bien pobremente graduada limosa con presencia de bolonera , para el pavimento ser necesario compactar la subrasante y colocar una capa de afirmado, de encontrarse zonas pantanosas ser necesario realizar mejoramiento de subrsante con over, antes de colocar el afirmado o realizar pedraplenes y subdrenes.

2.8 CLASIFICACION DE MATERIALES

El tramo de carretera en estudio presenta la siguiente clasificacin de material .

ProgresivasR.FR.SM.S

T :CT : R

01+360001003:11:1.5

1+3601+380010005:11:1.5

1+3801+820001003:11:1.5

1+8201+860010005:11:1.5

1+8602+020001003:11:1.5

2+0202+040010005:11:1.5

2+0402+260001003:11:1.5

2+2602+780010005:11:1.5

2+7804+600010005:11:1.5

4+6004+680010005:11:1.5

4+6804+7001000010:11:1.5

4+7004+940010005:11:1.5

4+9405+120001003:11:1.5

5+1205+540010005:11:1.5

5+5405+5601000010:11:1.5

5+5606+740001003:11:1.5

6+7406+880010005:11:1.5

6+8807+160001003:11:1.5

7+1607+280010005:11:1.5

7+2807+500001003:11:1.5

7+5007+560010005:11:1.5

7+5607+7601000010:11:1.5

7+7607+780010005:11:1.5

7+7807+940001003:11:1.5

7+9408+040001003:11:1.5

8+0408+680001003:11:1.5

8+6808+840010005:11:1.5

8+84010+020001003:11:1.5

10+02010+080010005:11:1.5

10+08010+4601000010:11:1.5

10+46010+600010005:11:1.5

10+60010+7001000010:11:1.5

10+70010+780010005:11:1.5

10+78011+320001003:11:1.5

11+32011+3401000010:11:1.5

11+34015+140001003:11:1.5

2.9 CANTERAS

TRAMO: CUEVA BLANCA SANTA BARBARA (KM 0+000 AL 15+140.81)

CANTERAS

Cantera

NProf. (m)

De - aProgresivaCLASIFICACINW%LLLPIPCBRPROCTOR MODIFICADO

SUCSAASHTO100%95%Mxima Densidad (gr/cm3)Optima humedad

(%)

C-13.000+000

Acceso 60 mGPA-2-4 (0)10.8038.030.17.982.8929.571.92112.60

C-23.000+220GPA-2-4 (0)9.4037.030.16.784.3730.281.92312.60

C-33.0004+650GP-GMA-2-4(0)14.4039.031.08.097.5736.921.94011.60

C-43.007+240GP-GMA-2-4(0)10.6041.031.010.099.1937.771.94211.40

C-53.0014+900SPA-2-7(0)11.6848.031.916.189.6732.901.93012.60

3.0 RIESGO SISMICO

3.1 METODOLOGIA

El estudio del riesgo ssmico se basa en el establecimiento de los parmetros de sismicidad. Para el presente estudio se ha empleado la metodologa determinstica, basado en consideraciones de sismotectnica regional, identificacin de las fuentes generadoras de sismos (fuentes sismognicas), sismicidad histrica que es la relacin de los sismos ms intensos ocurridos en el pasado y la sismicidad local. A continuacin se explicarn los elementos utilizados en el estudio de riesgo ssmico.

3.2

SISMOTECTONICA

Segn la teora de placas el Per est ubicado cerca a la zona de convergencia de las placas litosfricas denominadas "Continental Sudamericana" y "Ocenica de Nazca", la que se considera como un margen sismolgicamente activo.

La referida convergencia determina la colisin de ambas placas y consecuentemente la inflexin del borde oriental de la placa de Nazca bajo la placa Continental segn la direccin NE; asimismo, la placa Continental resulta en un cabalgamiento sobre la capa de Nazca.

A la referida zona de "inflexin" y "cabalgamiento" se denomina "Zona de Subduccin", de otro lado esta zona morfolgica configura un relieve submarino que por su posicin y alineamiento se le denomina "Fosa de Milne-Edwards" o "Fosa de Lima". Dicha fosa supera profundidades de 5,000 m.b.n.m., en cambio en el continente y coincidiendo con el alineamiento de la fosa, ocurren elevaciones montaosas que superan a su vez 5,000 m.s.n.m.

Los esfuerzos que se generan entre las dos placas en la zona de subduccin origina una intensa actividad ssmica. El sector que se extiende entre la fosa de Lima y la costa (corresponde a la zona de contacto entre placas), es una zona de sismicidad superficial pero intensa y asociada con el sistema de subduccin, esta rea es uno de los lugares donde se generan sismos de gran magnitud en el mundo. En el continente la profundidad focal de los sismos va creciendo de Oeste a Este.

Los focos delinean, en el perfil, la placa Ocenica buzando debajo de la placa Continental a la vez que las magnitudes de los sismos tienden a disminuir.

La sismicidad superficial en la placa Continental est limitada a la zona que abarca la costa, la Cordillera Occidental y parte de las antiplanicies; luego aumenta nuevamente en la zona de la Cordillera Oriental con focos muy superficiales y mecanismos que demuestran la existencia de un rgimen de compresin.

La regin Este se caracteriza por tener una expresin tectnica mas joven que la Cordillera Occidental, con procesos neotectnicos que se reconocen por la deformacin de terrazas cuaternarias y reactivacin de fallas (falla activa de Huaytapallana).

Esta actividad superficial en la placa Continental est ubicada sin embargo a ms de 300 Km de la fosa de Lima, esto es un rasgo tpico que se da a lo largo de varios tramos de todo el borde Occidental Sudamericano.

En la zona del proyecto se han detectado la presencia de sismicidad producida por la falladle tipo inverso Satipo San Ramn, con buzamientos en direccin sur-oeste, longitudes que oscilan entre 300 y 500 km, con orientaciones paralelas a la cordillera Andina.

3.2.1 La Zona de Benioff

Es la zona de sismicidad, que en el perfil se muestra inclinada, y que est asociada a la zona de subduccin. La distribucin de los focos ssmicos y sus mecanismos muestran un ngulo de buzamiento dbil (15 a 20) segn direccin N 60 E. Ms hacia el continente la subduccin prosigue horizontal.

La zona de mayor interaccin entre las placas se ubica entre la fosa de Lima y la costa, a profundidad somera, ah los esfuerzos de compresin generan sismos de magnitud considerable con mecanismos de cabalgamiento siguiendo planos de bajo ngulo.

En el sector ms prximo a la regin del proyecto, los mayores sismos ocurridos durante ste siglo, generados en sta fuente sismognica son los siguientes:

FECHACOORDENADASMAGNITUD

MO MSPROFUNDIDAD

KmsDISTANCIA

Km

24.05.40

18.04.62

24.09.63

17.10.66

31.05.70

30.06.08105/77

9.9(/78.9(10.6(/78(107/78.8

9.2/78.8

5.3/5.68.2

6.75

7.0

7.5

7.8

5.550

39

80

24

43

9170

350

280

350

380

70

Ms fuertes fueron los sismos histricos reportado por E. Silgado ocurridos entre los siglos XVI, XVII, XVIII y XIX. As tenemos: el sismo del 09.07.1586 de M=8.1 ocurrido frente al Callao (Lat.S12.2( y Long.W77.7(); el sismo del 13.11.1655 de M=7.4 ocurrido tambin frente al Callao (Lat.S12.0( y Long.W77.4(); el sismo del 28.10.1746 de M=8.4 ocurrido frente a Chancay (Lat.S11.6( y Long.W77.5() y por ltimo el sismo del 07.12.1806 de M=8.0 ocurrido frente a Ventanilla (Lat.S12.0( y Long.W78.0(). Se considera aqu un valor de 8.4 para la magnitud del mayor sismo susceptible de generarse en la zona de Benioff bajo el sitio del proyecto.

Los sismos de magnitud mayor a 8.0 son raros en la zona de Benioff intermedia (70 a 300 Km) o profunda (ms de 300 Km). Se considera aqu un valor de 8.0 para la magnitud del mayor sismo susceptible de generarse en la zona de Benioff bajo el sitio del proyecto.

3.2.2 La Depresin Central Junn-Huancayo

Este sector situado al borde oeste de la Cordillera Oriental ha experimentado movilidad en el transcurso del Cuaternario, la que incluye fenmenos compresivos (tal como deformaciones de terrazas antiguas) y de distensin de amplias depresiones rellenadas por depsitos recientes.

La existencia de cierta sismicidad superficial, indica que esta actividad prosigue hoy en da. Las magnitudes medidas son relativamente moderadas (MS=5.5); sin embargo, en base a la experiencia obtenida en otros sectores de la cadena andina con semejante contexto sismotectnico, se considerar aqu un valor mximo de MS=6.5 para sismos procedentes de sta fuente sismognica.

3.2.3 La Cordillera Oriental

Se considera que sta zona ha sido poco afectada tectnicamente desde entonces. Sin embargo, el levantamiento andino (de 2,000 a 4,000 m desde el Mioceno) se manifiesta aparentemente en ella con su mayor magnitud. Adems, se trata de una zona de sismicidad superficial bastante notable en relacin con la falla activa de Huaytapallana, pues es en la Cordillera Oriental donde se han registrado los mayores sismos superficiales del Per central. Considerando la distancia al sitio del proyecto, los sismos de mayor magnitud generados en sta fuente sismognica son:

FECHACOORDENADASMAGNITUD

MO MSPROFUNDIDAD

KmsDISTANCIA

Km

01.11.47

24.07.69

01.10.6911/75

11.8/751

11.6/7527.5

5.6

6.2

60

01

43

40 Km

90 Km

75 Km

Los dos ltimos ocurrieron en la regin de Pariahuanca, al NE de Huancayo. El primero fue acompaado por una rotura superficial de 40 cm de desplazamiento vertical. Durante el segundo sismo, la misma falla se reactiv con hasta 1.60 m de desplazamiento vertical y 0.70 m de desplazamiento horizontal. La falla tiene rumbo NW, con el bloque SE hundido con respecto al bloque NE, lo cual indica compresin NE-SE.

Teniendo en cuenta lo expuesto se admite la posibilidad de generacin de sismos a lo largo de ste lmite con magnitud mxima o por lo menos igual a la alcanzada en el evento de 1947 (Mo MS=7.5).

3.2.4 La Falla de la Cordillera Blanca

Para determinar el sismo extremo de la Falla de la Cordillera Blanca se utilizar la Magnitud de Slemmons (1982) de fallas normales para determinar la Magnitud:

M = 0,809 + 1,341 log L

donde:

M : Magnitud del sismo

L : Magnitud de ruptura en metros.

Considerando una Magnitud de falla de 8 kms. Se tiene un ssmo extremo de Magnitud igual a 6,0.

3.2.5 SISTEMA DE FALLAS de SATIPO SAn RAMON

La falla Satipo-San Ramn, del tipo inverso con buzamientos en direccin sur-oeste, longitudes que oscilan entre 300 y 500 km con orientaciones paralelas a la cordillera andina, el proceso de deformacin cortical evidenciado en la zona del proyecto con la presencia de fallas de tipo inverso (acortamiento de la corteza) como resultado del continuo proceso de deformacin de la corteza continental.En general estas fallas estan presentes de norte a sur mayormente, sobre la zona subandina al pie del borde oriental de la cordillera andina, afectando a los principales plegamientos del escudo brasileo. 3.3. AtenuaciOn del Movimiento SIsmico

Los mapas Isosistas representan la distribucin geogrfica de las intensidades (Escala Mercalli Modificada) de los terremotos fuertes que se han manifestado en pas (Instituto Geofsico del Per 1:3'000,000; IGP Mapa de Sismos Fuertes del Per 1:3'000,000, E. Silgado; Historia de los sismos ms notables).

Es tpica la forma elptica aplastada de las curvas isosistas para casi todos los eventos y especialmente para los originados en zona de subduccin.

El gran eje de la elipse, es decir, aquel en que los valores de las curvas isosistas nos permiten deducir que la direccin de menor atenuacin, est orientada paralelamente a las estructuras principales, lo que corresponde tambin al rumbo de las zonas de subduccin.

Otro aspecto a considerar es que transversalmente a las estructuras, la atenuacin es ms rpida, siendo el gradiente medio para unos tramos de la zona de Benioff, aproximadamente 45-50 Km por grado en la escala Mercalli, entre el grado VIII y el grado V.

Mediante acelergrafos instalados se ha registrado en Lima 0.46 g a una distancia epicentral de ms de 160 Km durante el terremoto del 17.06.66 (M=7.5) y 0.13 g a una distancia de ms de 320 Km durante el terremoto del 31.05.70 (M=7.6 a 7.8).

Sin embargo, para el evento del 03.10.74 (M=7.5), mucho ms cerca de Lima, el valor mximo registrado (0.24 g) es normal.

Cabe mencionar que en el caso de los terremotos de 1966 y 1970, las zonas de ruptura estn relacionadas con el plano de subduccin, estructura que pasa a menos de 50 Km de profundidad a lo largo de la costa donde las ondas de alta frecuencia pueden haberse propagado con mnima atenuacin antes de alcanzar Lima.

3.4 Sismo MAximo CreIble Y sismo DE diseO

La consideracin del sismo mximo ocurrido en cada fuente a la distancia ms corta respecto del rea de inters, permite determinar mediante la frmula de atenuacin el valor de la aceleracin mxima creble para ste sitio, la cual es aplicable al clculo para-ssmico de todas las estructuras comprometidas con la seguridad.

Los resultados estn presentados en el cuadro siguiente:

FUENTE SISMICAMAGNITUD

MAXIMA MSDISTANCIA (1)

MNIMA (Km)ACELERACION

PICO HORIZONT.

cm/s2 (g)

Zona de Benioff superficial

Zona de Benioff intermedia.

Depresin Junn-Huancayo.Sistema de FallasSatipo-SanRamon 8.4

8.0

6.5

7.5

6.1

5.6170

50

140

40

140

9.00210 0.21

260 0.26

100 0.10

310 0.31

60 0.06

(1) Distancia y profundidad mnima entre el sitio y la zona de ruptura.

La aceleracin mxima creble es de 0.32 g, producida por un terremoto 7.5 originado en la zona de la Cordillera Oriental de los Andes Centrales. Este valor de aceleracin corresponde aproximadamente a una intensidad IX en la Escala Mercalli Modificada.

Considerando el perodo de tiempo de la historia ssmica estudiada para una probabilidad de excedencia del 63% y un perodo corto de exposicin de 20 aos se tiene un valor igual a 1/3 del sismo mximo creble, lo cual corresponde aproximadamente a una aceleracin promedio, de diseo, para anlisis de estabilidad seudo-esttico de 0.10 g.

Como referencia, se puede citar a Sharma y Candia, 1992 para la zona del proyecto se le asigna una aceleracin pico de 0,40g. para un perodo de retorno de 475 aos.

Por lo tanto, de acuerdo a los resultados de los estudios de riesgo ssmico se concluye que en los anlisis seudo-estticos de estabilidad de los depsitos de suelos se deber considerar un coeficiente ssmico, c de 0,10.

4.0 ESTABILIDAD DE TALUDES

4.1METODOLOGIA DE ESTUDIO

4.1.1 INFORMACION BASICA

La metodologa de estudio considera la recopilacin de la informacin bsica siguiente:

a.Topogrfica

b.Hidrolgica e Hidrulica

c. Geolgica y Sismolgica

d. Mecnica de Suelos

4.1.1.1 Topografa

Para estudiar los deslizamientos se han realizado levantamiento topogrficos especialmente para este fin los mismos que se han consolidado en los respectivos planos de planta y cortes de las principales secciones del talud.

Los planos de planta permite delinear la amplitud del problema de deslizamiento as como la geoforma del mismo que contribuye en la identificacin del mecanismo de fallamiento de los taludes. Tambin permiten delinear las obras de contencin y estabilizacin como muros de contencin y cunetas de drenaje.

Los planos de planta cubren totalmente las reas de influencia de las zonas deslizadas; no se ha escatimado esfuerzos en el levantamiento topogrfico de las reas de influencia que permiti disear obras como cunetas de drenaje, etc.

Las secciones transversales permite determinar el tipo y geometra de la superficie de falla, identificar movimientos y deslizamientos ocurridos anteriormente para la realizacin de retro-anlisis de los mismos. Las secciones transversales es la fuente principal de datos de la geometra del talud que permitir el anlisis con los programas de cmputo, tanto en simulaciones considerando la influencia de las presiones de poro, el factor suelo y las condiciones de sismo.

La escala utilizada en los planos es de 1:1000 y 1:500. Las escalas utilizadas permiten una buena visualizacin de la informacin que se presenta, como son los detalles de las obras recomendadas y depende bsicamente de la magnitud de los deslizamientos y taludes de corte.

En los planos topogrficos se incorporan tambin informacin de las progresivas de la va, puntos de interseccin, PI de la poligonal y detalles de puentes, alcantarillas, edificaciones, etc. que permitan integrar las soluciones y recomendaciones en el proyecto de rehabilitacin.

4.1.1.2 Hidrologa e Hidrulica

En el estudio de los deslizamientos se han considerado las caractersticas y variables hidrolgicas como son las caractersticas de las precipitaciones del lugar, infiltracin en medios porosos como son los suelos tpicos de depsitos coluviales que predominan en la zona, esto es, una mezcla natural de suelos granulares, finos y rocas sedimentarias.

Tambin se han realizado las coordinaciones pertinentes sobre las variables hidrulicas de ros, quebradas y sobre todo el sistema de drenaje natural que presentan los taludes en general y sobre todo los taludes deslizados.

Las obras de drenaje y sub-drenaje que resulta de los estudios fueron desarrollados de acuerdo a las caractersticas de los suelos presentes.

4.1.1.3 Geologa y Sismologa

La interpretacin de la geologa local que permiten establecer criterios de ingeniera geolgica han sido fundamentales en la identificacin y reconocimiento de los fallamientos registrados y estudiados.

Como se explicar ms adelante, la geologa local es un factor esencial en la ocurrencia de los deslizamientos. Las formaciones sedimentarias compuestas por rocas calizas con presencia de lutitas y areniscas fuertemente fracturadas y por consiguiente altamente intemperizadas constituye generalmente el factor ms importante de inestabilidad de taludes en zonas lluviosas, como es el caso en estudio.

Existe una clara correlacin en la presencia de la Formacin Sarayaquillo de rocas sedimentarias en los primeros kilmetros .En lo referente a la parte ssmica, debemos de recordar que Oxapampa se encuentra lejos de las zonas de las fuentes regionales generadoras de sismo (fuentes sismognicas) como es la zona de Benioff, as como el corto perodo de exposicin ssmica y el bajo riesgo de vidas y materiales que un fallamiento pueda afectar por lo que la sismicidad del lugar, de magnitud intermedia a baja, constituye un factor desestabilizante secundario.

Lo anteriormente mencionado significa que existen en el proyecto otras variables como son: el factor geotcnico e hidrolgico, cuyos factores de seguridad van a absorber sobremanera el factor de seguridad por efecto del sismo.

Sin embargo es bueno precisar que en Huancabamba ocurri un sismo muy cerca del proyecto que hacen pensar la posible ocurrencia de nuevos sismos, que pueden perjudicar la estabilidad de los taludes.

4.1.1.4 Mecnica de Suelos

El objetivo de los estudios de mecnica de Suelos son: la identificacin del tipo de depsito, los emplazamientos de los estratos de suelos que conforman las secciones de los taludes deslizados. Para ello, se realiz un programa de investigacin geotcnica que comprende la ejecucin de trincheras y calicatas para fines de obtener muestras representativas y ensayos in situ.

Se realizaron ensayos de clasificacin y ensayos especiales de resistencia, asumiendo las condiciones ms desfavorables de los suelos, en lo referente a compacidad y grado de saturacin a fin de obtener parmetros de resistencia representativos del problema.

Fueron realizados los siguientes ensayos: contenido de humedad ASTM D2216-92; anlisis granulomtricos ASTM D422-90; lmites de consistencia ASTM D4318-93 y ensayos de corte directo ASTM D3080.

En el campo se determin tambin la densidad in situ de suelos que conforman el depsito.

4.1.2 HOJAS DE EVALUACION

Los trabajos de campo se iniciaron con el llenado de las Hojas de Evaluacin Preliminar de las condiciones actuales de los deslizamientos existentes y de los posibles taludes de corte.

En las Hojas de Evaluacin Preliminar se identific el talud deslizado y luego se anotaron la identificacin visual-manual de los suelos que conforman el talud, las condiciones de drenaje natural, geometra del talud como pendiente y altura, condiciones de estabilidad actual observada

Tambin durante la evaluacin preliminar se prepar el programa de investigaciones geotcnicas correspondientes, como son la ubicacin de calicatas, obtencin de muestras y ensayos de laboratorio.

Se defini la amplitud de los trabajos topogrficos para fines del estudio y se obtuvo la documentacin fotogrfica complementaria a la informacin de campo recopilada.

4.2 CONDICIONES GEOTECNICAS

Los deslizamientos estudiados se ubican en los dos primeros kilmetros de la Carretera, debido al emplazamiento de la Formacin Sarayaquillo.

La Formacin Sarayaquillo est compuesta de rocas sedimentarias, bsicamente de intercalaciones potentes de areniscas y lutitas y en menor proporcin calizas. La Formacin Sarayaquillo est fuertemente debilitada y se presenta actualmente formando depsitos de suelos coluviales que son muy inestables ante la presencia de humedad generando los problemas de estabilidad de taludes.

Los depsitos de suelos en los primeros kilmetros si bien son depsitos medianamente consolidados con suelos densos y de buena resistencia en estado seco, debido a su geometra, es decir, pendientes por encima de 30, presenta fuentes de agua y de arcillas arenosas que en su composicin generan los deslizamientos.

Los parmetros de mecnica de suelos de los depsitos tpicos de taludes deslizados son:

Resistencia (saturada)

: media

Cohesin (saturada)

: 0 a 0.14 kg/cm2

Ficcin (saturada)

: 23 a 31

Peso unitario seco

: 1.6 a 1.7 ton/m3

Indice Plstico

: 5 a 21

Lmite de Contraccin: 14.5 a 21.7

Finos

: 14 a 66%

Arenas

: 14 a 65 %

Gravas

: 0 a 38%

permeabilidad

: 10-3 a 10-6 cm/seg

Clasificacin

: CL, SC-SM, SC, GC, ML y GM

Los parmetros de suelos para los deslizamientos y Cortes de Taludes se presentan en el Anexo de estudio de suelos de laboratorio.4.3 ESTUDIO DE SUELOS

El estudio de Suelos se adjunta en un informe especial anexo al presente expediente.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

Realizar la investigacin del subsuelo por donde se desplaza la va, conocer las propiedades fsicas y mecnicas, a fin de obtener los parmetros de resistencia y deformacin, y labores de gabinete; en base a los cuales se definen los perfiles estratigrficos del subsuelo, secciones homogneas, y actividades de mantenimiento y/o rehabilitacin.

Para el diseo de las obras de estabilizacin de taludes se requiere conocer las propiedades fsicas y mecnicas de los suelos, con la finalidad de evaluar su comportamiento, estos se han dividido en tres partes:

Deslizamientos activos

Taludes de corte

As mismo para el estudio de socavacin se requiere conocer las propiedades fsicas del lecho, necesario para analizar la profundidad de dicho fenmeno.

La carretera a estudiar, se encuentra en un gran porcentaje en suelo estable y de buena resistencia.RESULTADOS OBTENIDOS De acuerdo a la exploracin efectuada mediante las calicatas C1, C2, C3 hasta C15 tal como se observa en el rcord del estudio de exploracin y en los resultados de laboratorio adjuntados; el perfil estratigrfico se presenta en el Grafico N 05 y la descripcin estratigrfica se detalla a continuacin presenta las siguientes caractersticas, y el cual se observa en el Grfico N 05.

Calicata C- 1

0.0 m - 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal o de chacra.

0.20 m 1.20 m

Se observa arenas mal gradadas gravosas limosas, no plsticas, semidensas, hmedas, color claro, con presencia piedras angulares de 1/2 1 en un 59.39% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTO como A-2-5(0) y en SUCS Como SP-SM.

Calicata C-2

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena limosa, no plsticas, semidensas, hmedas, color claro, con presencia piedras angulares de 1/2 1 en un 13.57% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTO como A-2-7(0) y en SUCS Como SM.

Calicata C-3

0.00 m 0.22 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arenas mal gradadas gravosas limosas, no plsticas, semidensas, hmedas, color claro, con presencia piedras angulares de 1/2 1 en un 59.39% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTO como A-2-5(0) y en SUCS Como SP-SM.

Calicata C-4

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 17.55% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-6(O) y en SUCS como SM

Calicata C-5

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada gravosa, semidensas, ligeramente, hmedas, color marrn oscuro, con presencia de piedras angulares de 1 2 1/2 en un 45.55% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-6(O) y en SUCS como SP.

Calicata C-6

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, ligeramente, hmedas, color marrn claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 10.15% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-6(O) y en SUCS como SM

Calicata C-7

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada gravosa limosa, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color marrn claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 22.35% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-b y en SUCS como SP-SM.

Calicata C-8

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tieerra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 8.75% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-4-3(O) y en SUCS como SM.

Calicata C-9

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arenas mal gradadas gravosas limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo oscuro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 32.55% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-4(O) y en SUCS como SP-SM.

Calicata C-10

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo oscuro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 en un 9.75% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-4-3(O) y en SUCS como SM.

Calicata C-11

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada gravosa limosas, semi plsticas, ligeramente, hmedas, color marrn claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 22.05% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-6(O) y en SUCS como SP-SM.

Calicata C-12

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color Marrn oscuro, con presencia de piedras angulares de 1 2 1/2 en un 7.50% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-4-3(O) y en SUCS como SM

Calicata C-13

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada gravosa limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo oscuro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 26.45% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-6(O) y en SUCS como SP-SM

Calicata C-14

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada limosas, semi plsticas, semidensas, ligeramente, hmedas, color amarillo oscuro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 en un 12.55% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-4-3(O) y en SUCS como SM.

Calicata C-15

0.00 m 0.20 m

Se observa material de tierra vegetal.

0.20 m 1.20 m

Se observa arena mal gradada gravosa, semidensas, ligeramente, hmedas, color marrn claro, con presencia de piedras angulares de 1/8 2 1/2 en un 30.55% del volumen total, el cual se clasifica en el sistema AASHTQ como A-2-7(O) y en SUCS como SP.

4.4 ANLISIS DE LA ESTABILIDAD

Con los resultados de los ensayos de laboratorio, la caracterizacin correspondiente y con la finalidad de ajustar los parmetros de resistencia obtenidos en el laboratorio se ejecutaron back analysis considerando la geometra actual de los taludes y los parmetros de suelo propuesto.

Para fines de establecer la condicin actual de estabilidad se realizaron Anlisis de la Estabilidad Esttica; anlisis considerando la influencia de las presiones de poro y las obras de estabilizacin; anlisis suedo-esttico, se realizaron considerando un coeficiente ssmico de 0.10g. Los factores de seguridad obtenidos y el grado de estabilidad de cada deslizamiento estudiado se presentan en el Anexo 05.

En los anlisis de estabilidad se utilizaron el Programa de Cmputo PCSTABL versin 5.0 de la Universidad de Purdue, U.S. y el Mtodo de Equilibrio Lmite de Bishop Modificado. El programa es ampliamente utilizado en el medio ingenieril internacional y en nuestro pas ha sido utilizado por el consultor en varios proyectos.

4.4.1 MECANISMO DE FALLAMIENTO DE LOS TALUDES

Los estudios de estabilidad de taludes han permitido identificar y considerar 02 tipos potenciales de fallamiento en los depsitos deslizados.

4.4.1.1 FALLAMIENTO SUPERFICIAL

Los taludes inestables y que han sufrido deslizamientos presentan un grado elevado de inestabilidad a un fallamiento de tipo superficial. Este tipo de fallamiento involucra volmenes no masivos de suelos. Se producen por el mal drenaje o ruptura del sistema de drenaje natural de los taludes durante la construccin de la va. Por lo tanto se deber mejorar o restablecer adecuadamente el drenaje de los taludes. Los anlisis de estabilidad indican que los factores de seguridad se elevan significativamente cuando el suelo pierde humedad o sea en estado seco.

Los fallamientos superficiales comprometen algunos metros de profundidad del talud deslizndolo inmediatamente debido a la fuerte pendiente; sin embargo, el fallamiento no es masivo, es decir no implica grandes masas de suelo que sea preciso contener.

Debido a los factores de drenaje explicados la solucin estar orientada en esa direccin. La posibilidad para que ocurra fallamientos superficiales en el futuro en los taludes deslizados es alta, debido a que actualmente los taludes deslizados no estn protegidos, es decir se encuentran sin vegetacin, por lo tanto obras adicionales como muros de contencin se han considerado.

4.4.1.2 FALLAMIENTO PROFUNDO

En los deslizamientos ocurridos en los primeros kilmetros asociados a la Formacin Sarayaquillo no se han observado fallamientos profundos que implican grandes masas de suelo. Sin embargo, existe alguna posibilidad de que ocurran en el futuro si es que no se resuelve los problemas de drenaje de los deslizamientos actuales.

Factores como la presencia de suelos granulares, fragmentos de rocas, antigedad del depsito y estado de compactacin, estn retrasado la inestabilidad de los deslizamientos asociado a un fallamiento profundo de los depsitos, sin embargo el factor drenaje deficiente puede comprometer en el futuro la situacin actual.

4.5 OBRAS DE ESTABILIZACION DE TALUDES

Debido al tipo de carretera y al trfico proyectado, no se consideran estabilizaciones de taludes, permitiendo que los taludes puedan estabilizarse con el uso de la via, para evitar altos costos.

TALUDES DE CORTE

Para el caso de los taludes de corte se ha tomado en consideracin las caractersticas de los suelos de corte y la geometra actual de los cortes de la carretera. Se debe resaltar la gran heterogeneidad de los depsitos de suelo y rocas que componen los taludes en las diferentes progresivas de la carretera, de ah que la geometra varia sobremanera. Sin embargo, para estos fines, en la medida de lo posible se ha considerado los criterios del Reglamento Nacional de Diseo de Carreteras y consideraciones de estabilidad de taludes.

TALUDTIPO DE MATERIAL

10:1 a 6:1Roca Fija

6:1 a 3:1Roca Suelta

3:1Conglomerados

2:1Tierra compacta

1:1Tierra suelta

4.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a. El estudio de la estabilidad de taludes en la Carretera ha sido realizado utilizando una metodologa de estudio que considera la recopilacin de la informacin bsica siguiente: Topogrfica, Hidrolgica e Hidrulica, Geolgica y Sismolgica y Mecnica de Suelos.

b. Se han realizado levantamientos topogrficos especialmente para este fin los mismos que se han consolidado en los respectivos planos de planta y cortes de las principales secciones del talud.

c. Se han considerado las caractersticas y variables hidrolgicas como son las caractersticas de las precipitaciones del lugar, infiltracin en medios porosos como son los suelos tpicos de depsitos coluviales que predominan en la zona y condiciones hidrolgicas en el rea del proyecto.

d. En lo referente a la parte ssmica, debemos de recordar que Oxapampa se encuentra lejos de las zonas de las fuentes regionales generadoras de sismo (fuentes sismognicas) como es la zona de Benioff, as como el corto perodo de exposicin ssmica y el bajo riesgo de vidas y materiales que un fallamiento pueda afectar por lo que la sismicidad del lugar, de magnitud intermedia a baja, constituye un factor desestabilizante secundario, sin embargo debemos tener en cuenta que en la zona se produjo un sismo de regular intensidad el 30 de junio de 2008 con una intensidad de 5.6 producido por el sistema de fallas de tipo inversa Satipo-San Ramn, pero que de acuerdo a los estudios estos generarn pequeos fallamientos en taludes.e. De acuerdo a los resultados de los estudios de riesgo ssmico se concluye que en los anlisis seudo-estticos de estabilidad de los depsitos de suelos se deber considerar un coeficiente ssmico, c de 0,10.

f. Se realiz un programa de investigacin geotcnica que comprende la ejecucin de trincheras y calicatas para fines de obtener muestras representativas y ensayos in situ. Se realizaron ensayos de clasificacin y ensayos especiales de resistencia, asumiendo las condiciones ms desfavorables de los suelos, en lo referente a compacidad y grado de saturacin a fin de obtener parmetros de resistencia representativos del problema.

g. Los depsitos de suelos en los primeros kilmetros si bien son depsitos medianamente consolidados con suelos densos y de buena resistencia en estado seco, debido a su geometra, es decir, pendientes por encima de 30, presencia de fuentes de agua y de arcillas arenosas en su composicin generan los deslizamientos.

h. Para fines de establecer la condicin actual de estabilidad se realizaron Anlisis de la Estabilidad Esttica. El resultado de los anlisis determina adems el tipo y la geometra de la superficie potencial de falla ms desfavorable.

i. En los anlisis de estabilidad se utilizaron el Programa de Cmputo PCSTABL versin 5.0 de la Universidad de Purdue, U.S. y el Mtodo de Equilibrio Lmite de Bishop Modificado.

j. Los estudios de estabilidad de taludes han permitido identificar y considerar 03 tipos potenciales de fallamiento en los depsitos deslizados: superficial intermedio y profundo.

k. La posibilidad para que ocurra fallamientos superficiales en el futuro en los taludes deslizados es baja, por cuanto las areas con grandes gradientes se encuentran cubiertas por vegetacin arbrea densa.

l. En los deslizamientos ocurridos en los primeros kilmetros asociados a la Formacin Sarayaquillo no se han observado fallamientos profundos que implican grandes masas de suelo. Sin embargo, existe alguna posibilidad de que ocurran en el futuro si es que no se resuelve los problemas de drenaje de los deslizamientos actuales.

m. Las obras bsicas de estabilizacin de los taludes inestables lo constituyen las obras de drenaje. Las obras de drenaje como las cunetas de coronacin y drenaje de quebradas y cursos de agua que constituyen el drenaje natural de los taludes son las obras que permitirn estabilizar el depsito, evitando la infiltracin de las aguas de drenaje a zonas profundas del talud, manteniendo niveles bajos de saturacin para evitar las fallas del tipo profundo que signifique el movimiento masivo del depsito de suelos coluviales.

n. Las lluvias afectarn la resistencia de los suelos superficiales generando pequeos deslizamientos muy superficiales que involucrarn menos de un metro de profundidad. Para mantener la operatividad de los muros de contencin se recomienda la limpieza permanente de los mismos, es decir deber implementarse un programa de mantenimiento permanente.

o. Para el caso de los taludes de corte se ha tomado en consideracin las caractersticas de los suelos de corte. Se debe resaltar la gran heterogeneidad de los depsitos de suelo y rocas que componen los taludes en las diferentes progresivas de la carretera, de ah que la geometra de corte vara sobremanera. Sin embargo, en la para estos fines, medida de lo posible se ha considerado los criterios del Reglamento Nacional de Diseo de Carreteras y consideraciones de estabilidad de taludes.

p. En general se prevee un suelo estable para la construccin de la va, por lo que no ser necesario la construccin de obras de proteccin especiales.22