Geotecnia

000076
5.1.1.3. GEOTECNIA
5.1.1.3.1. Generalidades
Este capítulo describe las condiciones geotécnicas de los suelos presentes en las áreas donde se
ubicaran los depósitos de material excedente, campamento, acopio de tubería y accesos, los
estudios realizados comprenden la clasificación de suelos, cálculo y análisis de la capacidad
portante, así como la agresividad de los suelos. Con la ayuda de perfiles estratigráficos y la
evaluación de la capacidad de carga admisible se tiene la finalidad de identificar las características y
condiciones de estabilidad y/o riesgo geotécnico en los sectores de las instalaciones proyectadas y
se realizó la zonificación geotécnica en las zonas de influencia que compete al proyecto.
Los trabajos de campo se han llevado a cabo sobre los sectores propuesto para los dos tipos de
componentes propuestos como Campamento y Depósito de Material Excedente (DME). Las
superficies estudiadas tienen extensiones cercanas al río Urubamba, la primera tiene la longitud
aproximada de 2,0 km, mientras que la segunda la longitud es 0,60 km aproximadamente, ambas
con un ancho de derecho de vía de un 1,00 km, cuyas ubicaciones se muestra en el Anexo
5.1.1.3-1 (Plano 1 Ubicación de puntos de geotecnia).
El estudio geotécnico ha sido ejecutado tomando como referencia la Norma Técnica E-050 Suelos y
Cimentaciones, sobre la base del análisis de las características geotécnicas actuales de los
depósitos de suelo encontrados, mediante exploraciones practicadas a cielo abierto, pruebas
“in situ”, ensayos de laboratorio y así mismo, con la información y antecedentes de datos en
depósitos similares, específicamente de la zona investigada.
5.1.1.3.2. Exploraciones Geotécnicas
El programa de exploración geotécnica consistió en la ejecución de nueve (09) perforaciones,
realizadas mediante el sistema de calicatas excavadas con herramientas manuales, paralelamente
se llevó a cabo el programa de auscultaciones de la compacidad y consistencia de los depósitos de
suelos encontrados, las calicatas fueron dispuestas de manera que comprenda ambas áreas de
estudio, estas exploraciones a cielo abierto nos han permitido obtener una secuencia representativa
de los estratos subyacentes a las zonas investigadas para las obras que comprenden, permitiendo
preparar un perfil estratigráfico del subsuelo hasta la profundidad de 1,50 m. La ubicación de las
calicatas se muestra en el Anexo 5.1.1.3-1 (Plano 1 Ubicación de puntos de geotecnia). En cuanto a
las auscultaciones efectuadas se realizaron nueve (09) pruebas de penetración dinámica ligera
“DPL”, para el reconocimiento del estado de compacidad y consistencia de los suelos detectados
in-situ, estas pruebas se realizaron cercanas a las calicatas practicadas.
Adicionalmente al programa de exploración en campo se extrajo muestras representativas de los
estratos de suelos detectados en las exploraciones a cielo abierto, alcanzando un total de doce (12)
muestras de suelos tanto alteradas como inalteradas y que en algunos casos servirán de
cimentación para la infraestructura de los componentes mencionados, así mismo se ha efectuado la
clasificación visual y manual del subsuelo, caracterizando el suelo disturbado extraídos de la pared
y fondo de las exploraciones, los cuales definieron el perfil estratigráfico. Los ensayos de laboratorio
efectuados se realizaron de acuerdo a las Normas Técnicas Peruanas (NTP) o las Normas de la
American Section of the International Association for Testing Materials (ASTM).
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-1
Durante el trabajo de campo no fue detectado el nivel freático en todas las exploraciones
efectuadas. En general los depósitos de suelos detectados tanto finos como gruesos se encontraron
en condición húmeda y parcialmente saturada hasta la profundidad máxima explorada de 1,50 m.
Las calicatas excavadas manualmente y los ensayos de campo fueron ejecutados en el lugar donde
se instalaran los componentes del proyecto, contando para ello con el equipamiento necesario para
la extracción de muestras representativas de suelos y muestras inalteradas de las calicatas
representativas. Las muestras se analizaron siguiendo especificaciones especialmente preparadas
para este caso, obteniéndose las constantes de propiedades físicas, químicas y mecánicas más
importantes y la clasificación SUCS (Unified Soil Classification System) y ASSHTO (American
Association of State Highway and Transportation Officials), que identifican a las muestras extraídas.
Los resultados completos de los ensayos de laboratorio más importantes se adjuntan en el Anexo
5.1.1.3-2 Ensayos de Laboratorio, del presente estudio.
A continuación se presentan los resultados de la evaluación geotécnica realizada en los dos
sectores específicos en ambas áreas proyectadas para dichos componentes.
A. Calicatas
Las exploraciones a cielo abierto se realizaron con la finalidad de clasificar manual y visualmente el
suelo subyacente tal como lo indica la normatividad vigente, asimismo para determinar las
características físicas y mecánicas del subsuelo para la cimentación de las diversas infraestructuras
modificadas para los componentes del área de estudio. Teniendo en cuenta las normas de
seguridad pertinentes, las calicatas se practicaron de lados variables entre 1,20 m a 1,50 m.
aproximadamente tal como se muestran en el Anexo 5.1.1.3-3 Panel Fotográfico, obteniéndose de
esta manera los registros de la estratigrafía general del subsuelo en estudio. El Anexo 5.1.1.3-1 se
presenta el Plano 1 - Ubicación de los puntos de Geotecnia descrito en el Cuadro 5.1.1.3-1, el cual
muestra la ubicación de las calicatas ejecutadas y la profundidad alcanzada en cada una de ellas.
Cuadro 5.1.1.3-1
Ubicación en coordenadas y profundidad de calicatas realizadas.
Calicata
Coordenadas UTM – WGS 84
Elevación
Profundidad (m)
8 601 650
612
1,50
712 320
8 608 044
564
1,50
G-03
712 714
8 608 371
591
1,50
G-04
712 970
8 609 140
581
1,50
G-05
719 913
8 620 517
555
1,50
G-06
720 709
8 620 952
542
1,50
G-07
720 878
8 621 178
536
1,50
G-08
722 556
8 619 242
721
1,50
G-09
724 457
8 618 032
850
1,50
Este
Norte
G-01
713 594
G-02
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-2
000077
B. Ensayo de DPL (Penetración Dinámica Ligera)
Se realizó un conjunto de nueve (09) pruebas de penetración dinámica ligera “DPL”, cercanas a las
calicatas donde se construirán los componentes principales del área de estudio. En cada caso, la
prueba se ejecutó a la profundidad más adecuada y sobre el terreno natural, observándose de
manera general que el número de golpes necesarios para que se hinque la línea del equipo
espaciada cada 10 cm e indica que los depósitos superficiales de suelos finos y granulares se
encuentran en estado de consistencia y compacidad variables, entre blando a medianamente denso
en el caso de suelos finos; mientras que de compacidad suelta a medianamente compacto en
suelos granulares incluso se dificulta la penetración por la presencia de bloques de roca o boleos de
diámetros mayores a las 4”, todo esto hasta la profundidad máxima promedio de 1,50 m. El detalle
de la cantidad de calicatas y pruebas realizadas así como el resumen de los resultados obtenidos
de cada auscultación se presenta en el Cuadro 5.1.1.3-2.
Cuadro 5.1.1.3-2
Detalle de componentes, calicatas y pruebas DPL realizadas.
Componente
Calicatas
DPL
Acopio de Tuberías
02
02
Campamentos
Depósito de material
excedente (DME)
01
01
06
06
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
C. Ensayos de Laboratorio
Con las muestras alteradas e inalteradas representativas de cada estrato de suelo detectado en las
calicatas, se realizaron los ensayos estándar como granulometría por tamizado y límites de
consistencia para la determinación de la clasificación de suelos por el Sistema de Clasificación de
Suelos (SUCS), así como la clasificación de los mismos por el sistema de la American Association
of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Así mismo, se realizó un conjunto de
ensayos de laboratorio para reconocer las propiedades físicas y químicas de las muestras de suelo
más representativas y que servirán de cimentación a la infraestructura del Proyecto, adicionalmente
se ejecutaron ensayos de resistencia al esfuerzo cortante practicadas sobre las muestras
inalteradas, específicamente ensayos de Compresión No Confinado y Corte Directo.
Para determinar la agresividad del suelo al concreto que se utilice para las cimentaciones de los
componentes, se efectuaron ensayos químicos como contenido de Sales Solubles Totales (SST)
contenido de sulfatos y de ion cloruros, practicadas sobre las muestras de suelos superficiales y que
se conformaran adyacentes a dichas cimentaciones.
Los ensayos y pruebas se realizaron siguiendo las Normas Técnicas Peruanas (NTP) o su
equivalente para las normas de la American Society for Testing and Materials (ASTM), la cantidad y
descripción se indican en el Cuadro 5.1.1.3-3.
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-3
Cuadro 5.1.1.3-3
Relación de ensayos de laboratorio ejecutados.
Descripción de Ensayo
Contenido de Humedad Natural
Análisis Granulométrico
Límite Líquido y Plástico
Gravedad Específica
Compresión No Confinado
Corte Directo
Sales solubles totales
Contenido de Sulfatos
Contenido de Cloruros
Cantidad
12
12
12
09
02
07
09
09
09
Norma
NTP 339.127
NTP 339.128
NTP 339.129
NTP 339.131
NTP 339.167
NTP 339.171 / ASTM D3080
NTP 339.152
NTP 339.178
NTP 339.177
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Los resultados de los ensayos de laboratorio se resumen en el Cuadro 5.1.1.3-4, describiéndose la
denominación de la calicata, la profundidad alcanzada, la clasificación SUCS y AASHTO
correspondiente, propiedades físicas y características de la distribución del tamaño de partículas de
los suelos encontrados.
Cuadro 5.1.1.3-4
Resumen de ensayos de laboratorio ejecutados.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
G-01
M-1
0,00-1,50
G-02
M-1
0,00-1,50
G-03
M-1
0,00-0,60
G-03
M-2
0,60-1,50
G-04
M-1
0,00-1,50
G-05
M-1
0,00-1,50
G-06
M-1
0,00-0,20
G-06
M-2
0,20-1,50
G-07
M-1
0,00-1,50
G-08
M-1
0,00-1,00
G-09
M-1
0,00-0,50
G-09
M-2
0,50-1,50
SUCS /
AASHTO
GP-GM
A-1-a (0)
GC
A-2-6 (0)
ML
A-6 (5)
GC
A-2-4 (0)
GM
A-2-7 (1)
GC
A-2-6 (0)
CL
A-7-6 (13)
ML
A-4 (8)
ML
A-4 (8)
GC
A-2-6 (0)
CL
A-6 (5)
GC
A-2-4 (0)
CH
(%)
Límites de
Consistencia
L.L
L.P
I.P
(%)
(%)
(%)
Distribución
Granulométrica
Grava
Arena Finos
(%)
(%)
(%)
12,71
22,53
N.P.
N.P.
57,87
33,95
8,18
19,89
35,18
22,70
12,48
60,95
19,23
19,82
25,06
37,25
25,40
11,85
3,98
32,30
63,72
16,98
31,20
22,27
8,93
63,70
20,03
16,27
21,08
41,04
26,55
14,49
38,69
27,28
34,03
19,06
33,24
21,73
11,51
64,43
11,44
24,13
41,38
41,00
18,17
22,83
0,00
19,91
80,09
23,57
23,90
N,P,
N,P,
0,00
9,30
90,70
29,29
24,40
N,P,
N,P,
0,00
14,32
85,68
19,28
36,12
22,47
13,65
51,63
18,60
29,77
29,66
33,50
22,81
10,69
23,34
17,92
58,74
14,97
30,60
22,03
8,57
71,72
14,03
14,25
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-4
000078
D. Ensayo de compresión no confinado
Se realizó el ensayo de compresión no confinado sobre muestras representativas extraídas de
manera inalterada de las Calicatas G-06 y G-07, para luego seguir el procedimiento de la norma
técnica peruana NTP 339.167 bajo condiciones no consolidado-no drenado, lo que permitirá obtener
parámetros resistencia al esfuerzo cortante y parámetros de deformación que se confrontaran con
los parámetros obtenidos de los ensayos DPL in situ, para finalmente obtener la cohesión del suelo
fino que permita evaluar la capacidad de carga del suelo de cimentación para las diversos
componentes que comprenda el Proyecto. El Cuadro 5.1.1.3-5 muestra el resumen de los
resultados obtenidos del ensayo de laboratorio de compresión no confinado.
Cuadro 5.1.1.3-5
Resumen de ensayo compresión no confinada.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
Compresión
Máxima (kg/cm2)
Cohesión
(kg/cm2)
Modulo Elástico
(kg/cm2)
Grado de
Saturación (%)
G-06
M-2
0,20-1,50
0,65
0,33
5,84
71,54
G-07
M-1
0,00-1,50
0,31
0,16
6,86
82,05
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
E.
Ensayo de Corte Directo
Se realizó el ensayo de corte directo sobre muestras representativa extraídas de manera inalterada
y alterada de las calicatas G-01, G-02, G-03, G-04, G-05, G-08 y G-09, para luego seguir el
procedimiento del ensayo de Corte Directo consolidado-drenado, lo que permitirá obtener
parámetros resistencia al esfuerzo cortante que se confrontaran con los parámetros obtenidos de
los ensayos DPL in situ, para finalmente obtener la cohesión y ángulo de fricción que permita la
evaluación de la capacidad de carga del suelo de cimentación para los diversos componentes que
comprenda el Proyecto. El Cuadro 5.1.1.3-6 muestra el resumen de los resultados obtenidos del
ensayo de laboratorio mediante el Corte Directo.
Cuadro 5.1.1.3-6
Resumen de ensayo corte directo.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
Cohesión
Máxima (kg/cm2)
Cohesión Residual
(kg/cm2)
Ángulo fricción
máxima (°)
Ángulo fricción
residual (°)
G-01
M-1
0,00-1,50
0,06
0,04
35.50
32,21
G-02
M-1
0,00-1,50
0,08
0,07
25,36
25,33
G-03
M-2
0,60-1,50
0,03
0,02
37,11
37,09
G-04
M-1
0,00-1,50
0,15
0,14
20,64
20,64
G-05
M-1
0,00-1,50
0,14
0,14
24,39
24,23
G-08
M-1
0,00-1,50
0,12
0,11
26,41
26,26
G-09
M-1
0,00-1,50
0,15
0,14
22,29
22,29
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
F.
Contenido de sales solubles totales, sulfatos y cloruros
Se realizó ensayos químicos de sales solubles totales, contenido de sulfatos y contenido de ión
cloruro a las muestras representativas de suelos superficiales encontrados en las calicatas G-01,
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-5
G-02, G-03, G-04, G-05, G-06, G-07, G-08 y G-09, obteniéndose los resultados que se indica en el
Cuadro 5.1.1.3-7.
Cuadro 5.1.1.3-7
Calicata
Resumen de ensayos químicos.
Muestra
Profundidad(m)
Sales solubles
totales
Sulfatos y Cloruros
(%)
(ppm)
(ppm)
(ppm)
G-01
M-1
0,00-1,50
0,02
195,24
5,47
26,75
G-02
M-1
0,00-1,50
0,03
260,50
3,91
53,53
G-03
M-1
0,00-0,60
0,02
214,18
2,57
89,74
G-04
M-1
0,00-1,50
0,02
237,52
1,19
60,57
G-05
M-1
0,00-1,50
0,02
160,52
0,56
8,83
G-06
M-1
0,00-0,20
0,04
351,29
117,68
0,95
G-07
M-1
0,00-1,50
0,03
255,98
1,15
58,11
G-08
M-1
0,00-1,50
0,03
319,78
2,72
78,98
G-09
M-1
0,00-0,50
0,04
382,50
1,34
104,04
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
5.1.1.3.3. Zonificación Geotécnica
Los trabajos descritos anteriormente sirven de base para realizar perfiles estratigráficos y
zonificaciones geotécnicas que a continuación describimos.
A. Estratigrafía de los puntos evaluados
Como resultado de los trabajos de campo en conjunto con los resultados de los ensayos de
laboratorio, se agrupó los resultados en dos (02) perfiles estratigráficos los cuales se muestran en
dos secciones en el Anexo 5.1.1.3-1 (Planos 3.1 y 3.2 Perfil estratigráfico), definidas por el tipo de
suelo subyacente y que servirá de apoyo para los componentes del Proyecto.
El primer perfil I, que se extiende aproximadamente 2 km, siguiendo aproximadamente la sinuosidad
del río Urubamba, donde se han detectado depósitos superficiales de suelos granulares gruesos
desde la superficie del terreno, estos depósitos de suelo natural se encuentran en estado húmedo y
de compacidad medianamente compacta; el segundo perfil II, cuya extensión aproximada es 0,6 km,
donde se ha detectado superficialmente suelos finos plásticos de espesor variable entre 0,20 m a
1.50 m, seguido de suelos granulares gruesos compuestos de boques de roca, gravas y arenas con
mezcla de limos y arcillas de mediana plasticidad en estado húmedo y medianamente compactos
hasta la profundidad máxima de exploración de 1,50 m.
A.1.
Clasificación SUCS
A continuación se presenta el Cuadro 5.1.1.3-8 con la descripción de la secuencia estratigráfica
encontrada en las calicatas según la clasificación SUCS/AASHTO, que ha servido para agrupar los
perfiles y para ser considerado en cada componente del Proyecto.
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-6
000079
Cuadro 5.1.1.3-8
Clasificación SUCS para cada calicata
Calicata
Muestra
Prof. (m)
G-01
M-1
0,00-1,50
G-02
M-1
0,00-1,50
G-03
M-1
0,00-0,60
G-03
M-2
0,60-1,50
G-04
M-1
0,00-1,50
G-05
M-1
0,00-1,50
G-06
M-1
0,00-0,20
G-06
M-2
0,20-1,50
G-07
M-1
0,00-1,50
G-08
M-1
0,00-1,00
G-09
M-1
0,00-0,50
G-09
M-2
0,50-1,50
SUCS /
AASHTO
GP-GM
A-1-a (0)
GC
A-2-6 (1)
ML
A-6 (5)
GC
A-2-4 (0)
GM
A-2-7 (1)
GC
A-2-6 (0)
CL
A-7-6 (13)
ML
A-4 (8)
ML
A-4 (8)
GC
A-2-6 (0)
CL
A-6 (5)
GC
A-2-4 (0)
Descripción
Gravas pobremente graduada con presencia de limos
no plásticos
Gravas con mezcla de arcillas limosas de mediana
plasticidad
Limos inorgánicos de baja plasticidad con mezcla de
arenas
Gravas con mezcla de arcillas de baja a mediana
plasticidad
Gravas limosas, cuyos limos son medianamente
plásticos
Gravas con mezcla de arcillas limosas de mediana
plasticidad
Arcilla medianamente plástica con mezcla de arenas
y gravas
Limos inorgánicos de mediana plasticidad con mezcla
de arenas
Limos inorgánicos de mediana plasticidad con mezcla
de arenas
Gravas con mezcla de arcillas de baja a mediana
plasticidad
Arcilla medianamente plástica con mezcla de arenas
y gravas
Gravas con mezcla de arcillas de baja a mediana
plasticidad
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
A.2. Perfiles estratigráficos
De acuerdo a la estratigrafía de cada punto mencionado, se describe a continuación las
características geotécnicas de los perfiles estratigráficos más importantes de cada una de ellas. La
ubicación de los perfiles estratigráficos se muestra en el Anexo 5.1.1.3-1 (Planos 3.1 y 3.2 de
Ubicación de Secciones de Geotecnia.
Perfil Estratigráfico I: esta zona abarca desde la localidad Progreso, siguiendo la sinuosidad del
río Urubamba y llega hasta la localidad de Yomentoni y Esperanza, la descripción está representada
en el Plano 3.1 Perfil Estratigráfico 1-1’ del Anexo 5.1.1.3-1, donde se expone desde la superficie
estratos de suelos granulares gruesos conformado por bloques de roca, gravas subangulosas y
arenas con mezcla de limos y arcillas de baja plasticidad, en estado húmedo, variando su
compacidad de suelta a medianamente compacta. El suelo granular presenta de manera general
una distribución de tamaño de partículas de un orden promedio de 55 % de gravas, 28 % de arenas
y 17 % de limos y arcillas, el contenido de humedad de este suelo predominantemente grueso varía
entre 12,71 % a 25,06 %, presentando un peso unitario húmedo variable entre 1,83 Ton/m3 a 2,03
Ton/m3, manteniéndose una compacidad media del estrato granular tanto en la localidad de
Progreso como hasta las cercanías a la localidad de Yomentoni y Esperanza.
Perfil Estratigráfico II: su extensión comprende desde la localidad de Ivochote y luego en ascenso
por la Quebrada de Ivochote hasta las cercanías al poblado de Alto Ivochote, tal como se muestra
en el Plano 3.2 Perfil Estratigráfico 2-2’ del Anexo 5.1.1.3-1, donde el subsuelo encontrado está
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-7
conformado superficialmente por capas de suelos finos con presencia de materia orgánica en
estado húmedo, cuyo espesor es variable entre 0,20 m hasta 1,50 m, variando su contenido de
humedad entre 29,29 % hasta 41,38 %, de consistencia blanda y altamente compresible. Continúa
estratos de suelos granulares gruesos, compuestos de bloques de roca, gravas y gravillas, con
mezcla de arcillas y limos plásticos, variando su compacidad de suelta a medianamente compacto,
el contenido de humedad promedio se encuentra en 23,5 %, el peso específico natural del suelo
granular con mezcla de arenas arcillosas tiene un valor promedio de 1,85 Ton/m3, hasta la
profundidad de 1,50 m.
B. Zonificación Geotécnica del Área de Estudio
Se realizó a partir de los resultados geotécnicos presentados en la sección anterior, y sobre la base
de la información geológica y geomorfológica, complementada con la información recolectada en
campo y procesada en laboratorio, en las que se identifican cinco (05) zonas representativas en el
área de estudio. Anexo 5.1.1.3-1 (Planos 4.1 y 4.2 Ubicación de Zonificación Geotécnica).
B.1. Clasificación SUCS
En el Cuadro 5.1.1.3-9 se presenta las principales clasificaciones SUCS tomadas en cuenta en la
elaboración de la zonificación del área de estudio, ya que las similitudes de tipos de suelos se
presentan en varios sectores.
Cuadro 5.1.1.3-9
Principales clasificaciones SUCS para zonificación
SUCS
CL
GC
GM
ML
GP-GM
Descripción
Arcillas de baja plasticidad
Gravas con finos componentes arcillosos
Gravas con finos componentes
Limos de Baja Plasticidad
Gravas Limpias Pobremente Graduadas/
Gravas Con Finos Componentes Limosos
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
B.2. Zonas
Zona 1: Se delimita esta zona en base a la presencia de materiales no consolidados de los
depósitos de aluviales, coluviales, fluvioglaciares y zonas de afloramiento rocosos fracturados,
ubicado en laderas accidentadas de pendiente muy alta. Además se han identificado procesos de
escurrimiento, fallas de taludes inestables y escarpes rocosos fracturados, estos procesos
condicionan esta zona y contribuyen en cierto grado para generar inestabilidad en los suelos por las
altas pendientes. Los suelos en estas zonas contienen gravas, arenas, arcillas, en algunas zonas
hay la presencia de roca fracturada asociado a escarpe de alta pendiente. Dentro de esta zona se
ha asociado una capacidad de carga admisible promedio 1,06 kg/cm2 por la cercanía de los puntos
G03 y G04.
Zona 2: Se asocia dentro de esta zona a materiales no consolidados de los depósitos aluviales,
coluviales y fluvioglaciares ubicados en laderas poco accidentadas; como laderas ligeramente
empinadas y altiplanicies onduladas; esta zona presenta gravas con finos componentes arcillosos,
arcillas de baja plasticidad. Dentro de esta zona no se ha determinado la presencia de procesos que
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Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-8
000080
generen inestabilidad por lo que se puede indicar que esta se presenta como zona medianamente
estable y presenta valores de carga admisible de 0,70 kg/cm2.
Zona 3: Para esta zona se asocian los depósitos aluviales, fluviales ubicados en las planicies de
valles; como fondos de valle aluviales llanos, aluviales inclinados y glaciales llanos e inclinados;
dentro de esta zona se presentan gravas pobremente graduadas con finos, limos y arcillas de baja
plasticidad. Dentro de esta zona el mayor proceso que puede causar inestabilidad se asocia a las
avenidas de los ríos en temporadas de lluvias extremas, además, se presume que en estas zonas
se presentan niveles freáticos por la cercanía a zonas de corrientes de agua las cuales aportan
agua a través de infiltraciones por los materiales no consolidados. Se puede indicar que estas zonas
presentan una estabilidad en sus materiales por las bajas pendientes, pero condicionadas al
proceso de inundación por grandes avenidas de agua. Se presenta valores de carga admisible
promedio de 0,70 kg/cm2.
Zona 4: Zona asociada a formaciones rocosas ubicadas en laderas accidentadas, por la presencia
de rocas dentro de esta zona se asume una mediana estabilidad condicionada a los niveles de
fracturamiento generado por los procesos de erosión superficial como las lluvias o temperaturas
extremas. En la parte superficial se tiene suelos con gravas con finos componentes y arcillas de
baja plasticidad con valores promedio de carga admisible de 0,82 kg/cm2.
Zona 5: Zona conformada por las formaciones rocosas ubicadas en laderas poco accidentadas y
planicies de valle, por tratarse de zonas de bajas pendientes asociado a rocas se puede indicar que
se tiene buena estabilidad, los tipos de suelos presentes en estas zonas presentan gravas con finos
componentes arcillosos presentando valores de carga admisible de 0,82 kg/cm2.
5.1.1.3.4. Resultados de la evaluación Geotécnica
A. Depósitos de Material Excedente – DME
En el caso de sectores indicados como depósitos de material excedente (DME1 – ACC-05B, DME2
– ACC-05B, DME3 – ACC-P1, DME4 – ACC-P1, DME5 – ACC-04, DME1 – ACC-04 Y DME01 –
ACC-06B) , se debe considerar dos casos específicos para su cimentación o apoyo, el caso de
cimentarse sobre suelos finos plásticos que predominantemente se detectan en el perfil I, así
también cuando el material de cimentación sea sobre suelos gruesos como los detectados en el
perfil II; en ambos casos habrá que tomar en cuenta el efecto de la resistencia al esfuerzo cortante
de los suelos subyacentes donde se coloque el DME. Al respecto, se recomienda evaluar la
sobrecarga máxima que se depositará en dichos sectores para ser modelados geotécnicamente y
se mantengan estables en su etapa de abandono. Así mismo se debe tomar en cuenta las
deformaciones o asentamientos que ocasionarán dichos Depósitos Excedentes a fin de que no
incida en otros componentes cercanos.
Por otro lado, para el cálculo estructural de cualquier cimentación que se requiera construir como
parte de los DME, se deberá tomar en cuenta los efectos de sismo verificando las estructuras en
los dos sentidos y arrastrándolas adecuadamente, considerando los parámetros del Factor de
Zona = 0,30 g, en el caso de los suelos de apoyo como gravas arcillosas o gravas limosas plásticas
en condición medianamente densa respectivamente, considerar Tipo S2, con período predominante
Ts = 0,60 segundos, y factor de amplificación del suelo S=1,2; de conformidad con la Norma E.030
del Reglamento Nacional de Edificaciones vigente.
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Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-9
Para el caso de movimientos de tierra importantes es decir excavaciones para la conformación de
los DME practicados sobre los suelos granulares detectados en las zonificación geotécnica
efectuada, con peso unitario promedio de 1,90 ton/m3, se recomienda considerar los siguientes
valores promedio para los coeficientes de empuje de tierras para un promedio = 32°, obteniéndose
los coeficientes mostrados en el Cuadro 5.1.1.3-10.
Cuadro 5.1.1.3-10 Valores de los coeficientes de empuje para presiones laterales
Coeficiente de Empuje
Valor
Ka (activo)
0,3073
Ko (reposo)
0,4701
Kp (pasivo)
3,2546
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Como los depósitos de material excedente (DME), comprende el principal componente del proyecto,
se recomienda tomar en cuenta la zonificación geotécnica efectuada con los perfiles estratigráficos
reconocidos en cada Zona mostrada anteriormente.
A.1. Capacidad portante
Según la ecuación general de la capacidad de carga aplicable para una cimentación superficial de
cualquier tipo basado en la teoría de Terzaghí y Peck (1967), ver Anexo 5.1.1.3-4.
Los resultados obtenidos mediante las pruebas de campo y laboratorio efectuados para los suelos
de cimentación, encontramos en cada punto de exploración que actuará como suelo de cimentación
se indica en el Cuadro 5.1.1.3-11.
Cuadro 5.1.1.3-11 Capacidad portante para cada punto de exploración indicándose sus
propiedades físicas y parámetros de resistencia:
Factores de Capacidad
de Carga
Parámetros Mecánicos y Físicos del suelo
Calicata
C
(Ton/
m2)
2
´(°)
C´
(Ton
/m2)
1
(°)
(Ton/
m3)
(Ton/
m3)
Nc
G-02
25,36
0,80
17,54
0,53
2,00
2,00
12,74
G-03
37,11
0,30
26,77
0,20
2,03
2,03
23,54
G-04
20,64
1,50
14,10
1,00
1,83
1,83
10,43
G-05
24,39
1,40
16,82
0,93
1,98
1,98
G-08
26,41
1,20
18,32
0,80
2,03
2,03
G-09
22,29
1,50
15,28
1,00
1,98
1,98
Capacidad Carga
Promedio
Para Cimiento
Corrido
Capacidad Carga
Promedio
Para Zapata
Cuadrada
Ng
qu
(kg/cm2)
qadm
(kg/cm2)
qu
(kg/cm2)
qadm
(kg/cm2)
5,03
3,81
1,92
0,64
2,10
0,70
12,88
14,00
4,02
1,34
4,44
1,48
3,62
2,32
1,86
0,62
1,95
0,65
12,21
4,69
3,44
2,28
0,76
2,46
0,82
13,36
5,42
4,25
2,46
0,82
2,64
0,88
11,15
4,05
2,76
2,10
0,70
2,25
0,75
Nq
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2014
En los ensayos de campo, los DPL realizados dentro de las zonas de ubicación de los componentes
se indica en el Cuadro 5.1.1.3-12, con sus respectivas profundidades de penetración. De acuerdo a
estos ensayos se puede indicar que los terrenos presentan suelos blandos en los primeros
centímetros de muestreo y ya llegando a la profundidad de 1,5 m se presenta suelos más
compactos.
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Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-10
000081
Cuadro 5.1.1.3-12 Ubicación y profundidad de pruebas DPL.
Coordenadas UTM – WGS 84
DPL
Elevación
Profundidad (m)
8 608 044
564
1,50
712 714
8 608 371
591
1,50
DPL-04
712 970
8 609 140
581
1,50
DPL-05
719 913
8 620 517
555
1,50
DPL-08
722 556
8 619 242
721
1,50
DPL-09
724 457
8 618 032
850
1,50
Este
Norte
DPL-02
712 320
DPL-03
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2014
A.2. Agresividad del suelo
Con el análisis químico del suelo y considerando la zonificación geotécnica realizada. En ambas
zonas de manera general se ha encontrado valores promedio de Sales Solubles Totales (SST)
menores a 390 partes por millón (ppm) en el estado de humedad natural del suelo granular, así
también los contenidos de sulfatos y ion cloruro los valores promedio son de 120 ppm y 110 ppm
respectivamente en los suelos que actuarán como cimentación del material excedente. Lo que
significa valores de agresividad no perjudicial por el contenido de sulfatos y cloruros
respectivamente como se muestra a continuación en el Cuadro 5.1.1.3-13.
Cuadro 5.1.1.3-13 Límites permisibles de agresividad del suelo al concreto
Partículas en la masa de
suelo
*Sulfatos
Partes por Millón
(p.p.m.)
0 – 1000
1000 – 2000
2000 – 20 000
> 20 000
Grado de
Alteración
Despreciable
Moderado
Severo
Muy Severo
> 6000
Perjudicial
> 15 000
Perjudicial
**Cloruros
** Sales Solubles Totales
Observaciones
Ocasiona un ataque químico al
concreto de las cimentaciones
Ocasiona problemas de corrosión de
armaduras o elementos metálicos
Ocasiona problemas de pérdida de
resistencia mecánica por problemas de
lixiviación
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Fuente: * Comité 318-83 ACI
** Experiencia existente
B. Campamentos Kiteni y Campamento 2A-CA-088-C
En el caso de este componente del proyecto, para su análisis se utiliza los resultados de la calicata
G-01 perteneciente al Perfil I, para el campamento Kiteni y la calicata G-07 perteneciente al perfil II
para Campamento 2A-CA-088-C.
B.1.
Estratigrafía
Según las excavaciones realizadas aparecen para la calicata G-01 suelos granulares gruesos
compuestos de bloques de roca y gravas sub-angulosas con mezcla de arenas limosas de baja
plasticidad y para G-07 suelos limosos inorgánicos de mediana plasticidad, ambas en estado
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Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-11
húmedo, con una compacidad medianamente densa. Los contenidos de humedad varían entre
12,71 % a 29.29 %, presentando pesos unitarios húmedo de 2,01 a 2,78 Ton/m3.
De acuerdo con la características de la calidad del suelo y conjuntamente con las auscultaciones
efectuadas in-situ y los resultados de los ensayos de laboratorio, se recomienda dos tipos de
cimentación superficial posible, la primera mediante cimientos corridos y la segunda con zapatas,
que deben establecerse a la profundidad mínima de 1,00 m por debajo del nivel actual del terreno
considerando como nivel ± 0,00 m la superficie del lugar, es decir cimentado sobre el estrato de
suelo granular compuesto de gravas con arenas limosas en estado medianamente densa; cabe
mencionarse que estos cimientos deberán arriostrarse en ambas direcciones, lo que evitará los
asentamientos diferenciales.
B.2.
Capacidad portante de los suelos
Según la ecuación general de la capacidad de carga aplicable para una cimentación superficial de
cualquier tipo basado en la teoría de Terzaghí y Peck (1967), ver Anexo 5.1.1.3-4, considerando que
la falla que podría producirse sería del tipo falla local debido a la condición del suelo granular en
estado medianamente compacto sujeto a presentar asentamientos elásticos a corto plazo por su
condición parcialmente saturada, se tendrá que trabajar con parámetros de resistencia reducidos,
por tratarse el suelo de cimentación del tipo GRAVAS ARENO LIMOSAS y LIMOS de mediana
compacidad cuya resistencia al esfuerzo cortante predomina la fricción intergranular y en segundo
término la cohesión representado por la presencia de los limos de baja plasticidad que empacan al
suelo grueso.
Los resultados obtenidos mediante las pruebas de campo y laboratorio efectuados para los suelos
de cimentación los mencionamos a continuación, como en el Cuadro 5.1.1.3-14 se muestra la
ubicación del ensayo de DPL, con su respectiva profundidad de penetración. El resumen de
resultados se muestra en el Anexo 5.1.1.3-2 Ensayos de Laboratorio.
Cuadro 5.1.1.3-14 Ubicación y profundidad de pruebas DPL
Calicata
Coordenadas UTM – WGS 84
Elevación
Profundidad (m)
8 601 650
612
1,50
8 621 178
536
1,40
Este
Norte
DPL-01
713 594
DPL-07
720 878
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Los principales resultados de los ensayos de laboratorio obtenidos para las muestras
representativas extraídas de las calicatas G-01 y G-07, servirá para evaluar las propiedades de los
suelos subyacentes y los parámetros de resistencia y deformación para el suelo de cimentación de
los Campamentos, se muestran en el Cuadro 5.1.1.3-15.
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-12
000082
Cuadro 5.1.1.3-15 Principales resultados de los ensayos de laboratorio.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
G-01
M-1
0,00-1,50
G-07
M-1
0,00-1,50
SUCS /
AASHTO
GP-GM
A-1-a (0)
ML
A-4 (8)
Distribución
Granulométrica
Grava Arena Finos
(%)
(%)
(%)
Límites de Consistencia
CH
(%)
L.L
(%)
L.P (%)
I.P (%)
12,71
22,53
N.P.
N.P.
57,87
33,95
8,18
29,29
24,40
N.P.
N.P.
0,00
14,32
85,68
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Se realizó el ensayo de corte directo sobre la muestra extraída de manera alterada de la calicata
G-01, para luego seguir el procedimiento del ensayo de corte directo consolidado-drenado y para la
calicata G-07 se realizó el ensayo de Compresión No Confinado respectivamente, lo que permitirá
obtener parámetros de resistencia al esfuerzo cortante, que se confrontaran con los parámetros
obtenidos del ensayo DPL, para finalmente obtener la cohesión y fricción que permita evaluar la
capacidad de carga del suelo para los campamentos. Los Cuadros 5.1.1.3-16 y 5.1.1.3-17 muestran
los resúmenes de los resultados obtenidos del ensayo de corte directo.
Cuadro 5.1.1.3-16 Principales resultados de los ensayos de laboratorio corte directo.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
Cohesión
Máxima
(Kg/cm2)
Cohesión
Residual
(Kg/cm2)
Ángulo fricción
máxima (°)
Ángulo fricción
residual (°)
G-01
M-1
0,00-1,50
0,06
0,04
35,50
32,21
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Cuadro 5.1.1.3-17 Principales resultados de los ensayos de laboratorio compresión no confinada.
Calicata
Muestra
Prof. (m)
Compresión
Máxima (kg/cm2)
Cohesión
(kg/cm2)
Modulo Elástico
(kg/cm2)
Grado de
Saturación (%)
G-07
M-1
0,00-1,50
0,31
0,16
6,86
82,05
Con los resultados anteriormente mencionados se ha obtenido el cálculo de la capacidad portante y
se muestra en el Cuadro 5.1.1.3-18 donde se considera el punto evaluado en el Campamento.
Cuadro 5.1.1.3-18 Capacidad portante para cada punto de exploración indicándose sus
propiedades físicas y parámetros de resistencia:
Calicat
a
Factores de
Capacidad
de Carga
Parámetros Mecánicos y Físicos del suelo
 (°)
C
(Ton/m2)
G-01
35.5
0
0,60
G-07
0,00
1,60
Capacidad Carga
Promedio
Para Cimiento Corrido
qu
qadm
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Capacidad Carga
Promedio
Para Zapata Cuadrada
qu
qadm
(kg/cm2)
(kg/cm2)

´(°)
25,4
3
C´
(Ton/m2)
1
(Ton/m3)
2
(Ton/m3)
Nc
Nq
Ng
0,40
2,01
2,01
21,3
6
11,1
6
11,5
6
3,87
1,29
4,23
1,41
0,00
1,07
1,80
1,80
5,14
1,00
0,00
0,72
0,24
0,78
0,26
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Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-13
Para los valores de capacidad de carga promedio para cimiento corrido y para zapata cuadrada, en
ambos casos deberá tomarse en cuenta:
Eliminar todo material de relleno sea blando o suelto que se encuentre en la cota de cimentación
adoptada, debiendo alcanzarse los niveles adecuados por medio de concreto ciclópeo o mediante
un relleno de ingeniería debidamente compactado hasta alcanzar el 100 % de la Máxima Densidad
Seca obtenida en el Proctor de Laboratorio, en caso de ser necesario. Para este componente se
calculó el asentamiento para ambos casos de cimentación corrida y cuadrada teniendo en cuenta la
relación mostrada en el Anexo 5.1.1.3-4 y dándonos como resultados asentamientos del orden de:
S = 0,10 cm o 1,0 mm para cimentación corrida
S = 0,20 cm o 2,0 mm para cimentación cuadrada
Sin embargo, es necesario mencionar que en todo análisis de cimentaciones, se distinguen dos
clases de asentamientos: Asentamientos Totales y Diferenciales, de los cuales estos últimos son los
que podrían comprometer la seguridad de la estructura. Esto debemos mencionarlo por la presencia
de los suelos finos que forman parte del suelo de cimentación que aparecen en estado húmedo y
parcialmente saturados, de compacidad medianamente denso, estas propiedades disminuirán o se
perderán en el comportamiento mecánico de los suelos finos si se humedecen excesivamente o se
saturan, por esta razón en ningún caso se debe permitir aniegos ni riegos incontrolados que afecten
a los suelos recomendados como cimentación, ya que si se produce la saturación del suelo
granular, los limos plásticos podrían sufrir un proceso de consolidación y aumentar las
deformaciones por asentamiento calculados.
Es así que recomendamos la necesidad de estabilizar las estructuras conectándolas con vigas de
cimentación que controlen la posible falla por asentamiento diferencial mayores a los permisibles,
las características de los Perfiles Estratigráfico 1-1’ y 2-2’, donde se cimentará los Campamentos, se
muestra en el Anexo 5.1.1.3-1 (Planos 3.1 y 3.2).
B.3. Agresividad del suelo
Se realizó los ensayos químicos de sales solubles totales, contenido de sulfatos y contenido de ion
cloruro a las muestras de los suelos encontrados en la calicata G-01 y G-07, obteniéndose los
resultados que se indica en el Cuadro 5.1.1.3-19.
Cuadro 5.1.1.3-19 Resultados de ensayos químicos de sales solubles totales.
Calicata
Muestra
Profundidad(m)
G-01
M-1
G-07
M-1
Sales solubles totales
Sulfatos y Cloruros
(%)
(ppm)
(ppm)
(ppm)
0,00-1,50
0,02
195,24
5,47
26,75
0,00-1,50
0,03
255,98
1,15
58,11
Elaborado por: Walsh Perú S.A. 2015
Debido a las condiciones actuales encontradas en el área investigada con respecto a las sales
agresivas al concreto, se efectuó el análisis químico del suelo, considerando la ubicación del
Campamento. En este sector específico se ha encontrado como resultados de contenido de Sales
Solubles Totales (SST) valores menores a 300 partes por millón (ppm) en el estado de humedad
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto “Mejoras a la Seguridad Energética del País y
Desarrollo del Gasoducto Sur Peruano - Componentes Auxiliares”
5.1.1.3-14
000083
natural realizado al suelo granular y que estará adyacente a la cimentación. En el caso del
contenido de sulfatos y cloruros del suelo, se ha encontrado valores menores a 60 partes por millón
(ppm) en el estado de humedad natural realizado al suelo. Lo que significa valores de agresividad
no perjudicial por el contenido de sulfatos y cloruros respectivamente.
C. Canteras
Dentro de estos componentes tenemos cuatro (4) Canteras CNT-2A-CA-088C-1, C.1 ACC-04, C.2
ACC-04 y C.3 ACC-04, Estas se ubican muy cercanas a los cauces del rio donde se acumulan los
materiales fluviales con buenas características para proveer materiales para los procesos de
construcción y como los procesos de inundación en estas zonas se da en periodos cíclicos la
acumulación de estos materiales también se renovara después de unos periodos de lluvias.
5.1.1.3.5. Aspectos relevantes para las cimentaciones de los componentes
Entre los aspectos más relevantes alcanzadas para las cimentaciones de los componentes, cuyas
estructuras se apoyarán directamente sobre el suelo subyacente son las siguientes:
 Se realizó las excavaciones logrando definir los perfiles estratigráficos y sus respectivas
clasificaciones SUCS.
 Durante los trabajos de exploración y muestreo no se detectó la presencia de la napa freática ni
agua de infiltración, sin embargo en algunos sectores específicos los suelos finos como arcillas y
limos muestran alto grado de saturación, lo que determina suelos altamente compresibles, por lo
que se recomienda un mejoramiento de estos suelos para ser empleados como suelo de
cimentación.
 De acuerdo con las características de los Perfiles Estratigráficos encontrados en las dos Zonas
del subsuelo hasta la profundidad de 1,50 m se observa la predominancia de suelos granulares
gruesos en estado húmedo y cuya compacidad promedio es medianamente denso, verificando
estas condiciones conjuntamente con las auscultaciones con el DPL efectuadas in-situ y los
resultados de los ensayos de laboratorio, se recomienda dos tipos de cimentación superficial
posible, la primera mediante cimientos corridos y la segunda por zapatas.
 La capacidad admisible de carga se presenta en todos los casos de puntos de exploración tanto
para cimientos corridos como para zapatas, obteniéndose que para suelos granulares de
cimentación un valor de capacidad admisible para cimientos corridos entre 0,73 kg/cm2 a 0,93
kg/cm2, mientras que para zapatas entre 0,82 kg/cm2 a 1,01 kg/cm2. Mientras que si el suelo de
cimentación es suelos finos como limos encontrados en estado medianamente densos la
capacidad admisible promedio para cimientos corridos es 0,34 kg/cm2, mientras que para
zapatas la capacidad admisible promedio es de 0,36 kg/cm2, que podrán considerarse para
cualquier estructura principal que requiera cimentación dentro del área de Estudio.
 En todos los casos será recomendable proteger al suelo de cimentación de los aniegos o
infiltración de agua de cualquier fuente, que origine pérdida de resistencia al cortante en el suelo
de apoyo y aumente su capacidad de deformación.
 Las condiciones de estabilidad de los materiales geotécnicos de cimentación han sido evaluada
de acuerdo a su estado actual de compacidad y humedad, por lo que si no hay ningún cambio
importante o alteración en ello, estas condiciones se mantendrán durante la vida útil de la obra.
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5.1.1.3-15
 Debido a que existe una concentración promedio de sales solubles totales menores 400 ppm, así
mismo en el caso de sulfatos y ion cloruro los valores promedios son menores a 120 ppm y
105 ppm respectivamente, que son considerado como agresividad incipiente o no perjudiciales,
se recomienda emplear Cemento Portland Tipo I, en la fabricación del concreto que se emplee
en la cimentación y en cualquier estructura que tenga contacto con los suelos estudiados.
 Las recomendaciones para el diseño estructural con respecto a sismo y las correspondientes a
diseño de cimentación elástica, se indican en el ítem correspondiente para ser utilizadas en caso
necesario. Para el caso de la compactación de rellenos de ingeniería, deberán hacerse los
ensayos de laboratorio necesarios al material a compactarse.
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5.1.1.3-16