“AVANCE DE PROYECTO FINAL 2” CURSO: MECÁNICA DE SUELOS APLICADA PROFESOR: MARCO ANTONIO ZAPANA SAAVEDRA INTEGRANTES: ELAR BENAVIDES FERNÁNDEZ Cod.U19308450 RICARDO JULCA VERA Cod.U20305765 RENATO AZALDE BENAVIDES Cod.U18217461 LIMA – PERÚ Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja ÍNDICE I. Datos Generales .................................................................................................. 2 1.1. Nombre del Proyecto .................................................................................. 2 1.2. Ubicación del Proyecto ............................................................................... 3 1.3. Descripción del Proyecto............................................................................ 3 II. Geología .............................................................................................................. 5 2.1. Mapas ........................................................................................................... 5 2.2. Geomorfología ............................................................................................. 5 2.3. Geología Local............................................................................................. 7 2.4. Geodinámica ................................................................................................ 8 III. Trabajos de Campo ......................................................................................... 9 3.1. Investigaciones Geotécnicas ......................................................................... 9 3.1.1. Calicatas.................................................................................................. 13 IV. Ensayos de Laboratorio................................................................................ 14 4.1. Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM - D - 6913) ........... Ошибка! Закладка не определена. 4.2. Límites de Atterberg (ASTM - D - 4318) ................. Ошибка! Закладка не определена. 4.3. Clasificación SUCS (ASTM - D - 2487) .................. Ошибка! Закладка не определена. 4.4. Densidad Máxima y Mínima (NTP 339.137 / 138) ... Ошибка! Закладка не определена. V. Anexos ............................................................................................................... 18 2 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja I. Datos Generales 1.1. Nombre del Proyecto CREACIÓN DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN PARA ATENUAR LAS INUNDACIONES POR AVENIDAS EXTRAORDINARIAS EN LA SUB-CUENCA BAJO SAN JUAN, DISTRITOS DE CAPILLAS Y SAN JUAN, PROVINCIA DE CASTROVIRREYNA, DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA 1.2. Ubicación del Proyecto Departamental : Huancavelica Provincia : Chincha Distritos : Capillas y San Juan, provincia de Castrovirreyna. Localidad : Marcas y Sonccos Coordenadas : Presa 1: E 421438 N 8522926 Presa 2: E 430765 N 8530111 1.3. Descripción del Proyecto El proyecto tiene como objetivo alcanzar los niveles deseados de protección y seguridad de la población y sus medios de vida, a través de la prevención, reducción y control permanente de los factores de riesgos de inundación y movimientos de masa en la Cuenca. Se ha propuesto 02 presas laminadoras en base a los resultados de estudios de ingeniería, social, arqueológico de primera fuente, como estudio de topografía de los ríos Chico y Matagente, hidrología a nivel de la cuenca y de PI, geología y geomorfología a nivel de la cuenca, geología, geotecnia y geofísica a nivel del PI, estudio de producción de sedimentos a nivel de la cuenca y PI, estudio de arqueología, ambiental, a la evaluación de riesgos del área de estudio, estudio socioeconómico. La primera presa con una altura de 26 m. y un volumen aproximado de 1.29 Hm3, la segunda presa con una altura de 33.4 m y con un volumen de 1.04 Hm3 y se encuentra a 12.00 Km de la primera presa, para esta selección se ha tomado en cuenta los estudios básicos que permitan realizar la correcta evaluación para el emplazamiento de las presas de control de avenidas y laminación, y priorizando los criterios como el volumen de cuerpo de la presa, capacidad de embalse, interferencia con infraestructura pública existente, 3 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja afectación a terceros, afectación arqueológica, condiciones geológicas. Las presas de control de avenidas laminadoras, permitirán un manejo de los volúmenes de agua producidos por eventos de máximas avenidas, regulándolos de modo tal, que permita un control del flujo aguas abajo de ellas, atenuando el pico del hidrograma de máximas avenidas, y la retención de sedimentos que se producen en la cuenca media. Sus principales características se describen a continuación: Característica Unidad Presa de laminación 1 Presa de laminación 2 Ubicación --- Inmediaciones C.P. Marcas Inmediaciones C.P. Sonco Cota corona msnm 1,060.00 1,498.00 Longitud eje presa m 74 212.5 Altura presa m 29 32 Talud aguas arriba H:1V 1 1 Talud aguas abajo H:1V 0.75 0.75 NAME msnm 1,059.50 1,497.50 NAMIN msnm 1,032.00 1,467.35 NAMINO msnm 1,032.95 1,467.95 NAMO msnm 1,057.00 1,495.00 Altura max. embalse m 25 28 Area espejo embalse m2 152,737.57 82,562.03 Long. max. de embalse m 886.27 660.47 Vol. embalse m3 1,563,670.23 1,006,111.20 3 45,915.64 121,151.48 34.12 8.3 Gravedad - Ciclopeo Gravedad - Ciclopeo Volumen conf. presa Ratio de presa embalse Tipo de presa m 4 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja Ilustración 1: Ubicación de Presa 01 y Presa 02 II. Geología 2.1. Mapas Se adjunta como anexo. 2.2. Geomorfología La Región Costanera se presenta a manera de una franja longitudinal paralela a la cadena andina, entre el litoral pacífico y las estribaciones bajas del frente andino cuyas cotas llegan hasta los 500msnm. La Región de la Cordillera Occidental de los Andes presenta un paisaje montañoso, en el que se pueden diferenciar tres unidades: Flanco Disectado Andino, Divisoria Continental y Altiplano. Finalmente, los Valles son la unidad morfológica que relaciona la costa y la alta Cordillera Andina, se inicia en la divisoria continental y en su trayecto a través del altiplano y el flanco andino forman valles relacionadas al modelado glaciar y fluvioglaciar, mientras que en su curso medio labrado en típica acción fluvial aumenta su sección hasta formar amplios valles en su curso inferior. El área de la presa 1 se ubica aguas arriba del poblado de Marcas, se caracteriza como un valle amplio, asimétrico; el fondo de quebrada es amplia con desarrollo de terrazas aluviales en la margen izquierda de baja altura. La 5 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja margen derecha con laderas rocosas se caracteriza con pendientes entre 30° a 65° de inclinación. La margen izquierda con laderas rocosas se caracteriza con pendiente entre 35° a 70° de inclinación disectada por tributarios ligeramente encañonados. La presa 2 se ubica entre los poblados de Buena Vista y Camayoc, valle amplio, asimétrico por la margen derecha al pie de laderas rocosas agrestes con pendientes entre 35° a 70° de inclinación, fondo de quebrada es amplia; por la margen izquierda al pie terrazas aluviales con superficies planas menor a 10° inclinación. Ilustración 2: Presa 01 6 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja Ilustración 3: Presa 02 2.3. Geología Local La geología de la cuenca del río Matagente presenta una configuración litoestratigráfica con edades que van desde el Cretácico inferior hasta el Cuaternario reciente, se ha considerado como base la información geológica contenida en los cuadrángulos Tupe, Conayca, Castrovirreyna, escala 1:100,000, Chincha, Tantará, Pisco y Guadalupe, escala 1:50,000, elaborados por el INGEMMET. La columna estratigráfica comprende una secuencia de rocas sedimentarias carbonatadas y clásticas a la base, seguida de una secuencia volcano-sedimentaria en la parte media y finaliza con la secuencia volcánica al tope. Rocas intrusivas del Cretácico y Neógeno cortan a la secuencia sedimentaria y volcánica. En el estudio de geología del presente PI, ha identificado zonas de cárcavas desarrolladas cabecera de quebrada Tocino en las coordenadas N-8527838 E435288, área de peligro ubicado en el sector el tocino dentro del distrito de San Juan en la Sub Cuenca Medio San Juan; también en el mismo estudio de geología ha identificado zonas de flujo de lodo en la boca de salida de quebrada Tocino en las coordenadas N-8530963 E- 431843, ubicados en el límite de los distritos de Capillas – San Juan de Castrovirreyna, en el ámbito de la Sub Cuenca Medio San Juan. En el estudio de geología del presente PI, se ha identificado zona de derrumbes activos en la cabecera de quebrada en las coordenadas Tocino N-8526250 E- 7 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 435520. área de peligro ubicado en el sector el tocino dentro del distrito de San Juan de Castrovirreyna en la Subcuenca medio San Juan (Derrumbes y deslizamientos colindante al área de intervención). 2.4. Geodinámica En la cuenca del río Matagente, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha reportado 09 sismos hasta julio 2019. La mayor concentración de sismos (04), se presentan en la parte meridional occidental de la cuenca (alrededores de Chincha Baja), con magnitudes entre 4.2 a 5.4, y profundidades entre 33 a 150 Km; en la parte media de la cuenca se presentan 04 sismos distribuidos de manera dispersa con magnitudes variables entre 3.9 a 6.1 y profundidades entre 33 a 150Km; y en la parte septentrional de la cuenca se ubica un sismo de magnitud 3.9 a profundidad menor a 33Km Presa 01 Los procesos geodinámicos que se presentan en las inmediaciones del sector son: Derrumbes activos de material coluvial Flujos de detritos (huaicos) antiguos y recientes que se incrementan y/o reactivan durante las épocas de avenidas extraordinarias. Otros procesos geodinámicos de menor incidencia: Erosión en cárcavas que se presentan en las partes altas de los cerros y constituyen aportes de sedimentos al río San Juan. Erosión de riberas Presa 02 Los procesos geodinámicos que ocurren en el área circundante son: Derrumbes activos de material coluvial Flujos de detritos (huaicos) antiguos y recientes que se incrementan y/o reactivan durante las épocas de avenidas extraordinarias. Otros procesos geodinámicos de menor incidencia: Erosión en cárcavas que se presentan en las partes altas de los cerros y constituyen aportes de sedimentos al río San Juan. 8 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja III. Erosión de riberas Trabajos de Campo 3.1. Geofísica Se ejecutaron veintiséis (26) ensayos de refracción sísmica, veintiséis (26) ensayos MASW y cuarenta (40) Sondajes Eléctricos Verticales (SEV), cuyos resultados se presentan en el Anexo 6. 3.1.1. Exploraciones geotécnicas indirectas Complementariamente a las calicatas ejecutadas, se realizó una campaña de ensayos geofísicos mediante la aplicación del Método de Refracción Sísmica y MASW Estos dos métodos están basados en el registro de las ondas sísmicas (ondas “P” y ondas “S” respectivamente), refractadas en las distintas interfaces del subsuelo con diferentes impedancias acústicas, permitiendo correlacionar la velocidad de la onda sísmica con las propiedades físicas, módulo de elasticidad, composición litológica y ubicación estratigráfica de los materiales por donde se desplaza. 3.1.2. Equipo Utilizado Sismógrafo de marca PASI modelo GEA24, incluye accesorios. Cables sísmicos de 24 canales. 24 geófonos 4.5 Hertz. Cable de contacto de Comba (Hammer Switch Cable). Una comba de 20 lbs. Plato de contacto de Comba. Baterías de 12 V. Gps Garmin. 3.1.3. Procedimientos de los trabajos en campos El Procedimiento para ambos Métodos contempla las siguientes etapas: Reconocimiento de la zona de Estudio. Una vez realizado el reconocimiento de la zona de estudio, se procedió a delimitar la ubicación de las Líneas geofísicas (Longitud promedio = 81.00 m), tendido de los cables e instalación de los geófonos espaciados cada 3.25 m. 9 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja Verificación del correcto funcionamiento de los geófonos. Se procede a dar 5 golpes iterativos (stake) con la comba de 20 lbs sobre la placa metálica. Este procedimiento se realiza al inicio, medio y final de la Línea sísmica proyectada (Figura N° 4). Se realiza la toma de datos mediante el software ESOS. 3.1.4. Resultados e Interpretación 3.1.4.1. SECTOR PRESA 1 Para el estudio del subsuelo sobre el cual se ha proyectado construir la Presa 1, se ejecutaron catorce (14) líneas de Refracción sísmica y catorce (14) MASW. Las ubicaciones de estos ensayos son presentadas en las siguientes tablas. 10 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 3.1.4.2. SECTOR PRESA 2 Para el estudio del subsuelo sobre el cual se ha proyectado construir la Presa 2, se ejecutaron doce (12) líneas de Refracción sísmica y doce (12) MASW. Las ubicaciones de estos ensayos son presentadas en las siguientes tablas. 11 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 12 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 3.2. Investigaciones Geotécnicas 3.2.1. Calicatas Tres calicatas excavadas en forma manual 01 unid. en la presa 01 y 02 unid. en la presa 02, con profundidades 2 m con respecto al nivel de la superficie actual del terreno, denominadas TR-13, TR-14, TR-16. Ejecutado Ítem 1 Descripción Excavación de calicatas ASTM D-420 Sector Presa 1 Cantidad (Unid) 1 Metros (m) 3 Presa 2 2 6 Ilustración 4: Presa TR 13 – Presa 02 13 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja Ilustración 5: Presa TR 14 – Presa 02 Ilustración 6: Presa TR 16 – Presa 01 IV. Ensayos de Laboratorio a. PRESA 1 14 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 15 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja b. PRESA 2 16 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja 17 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja V. Anexos 5.1. Ensayos de Campo 5.1.1. Mapeo geológico-geotécnico En el área de las presas 1 y 2 5.1.2. Excavación de trincheras Se ejecutaron 03 excavaciones manuales de hasta 3.00m de profundidad, denominadas TR-13, TR-14 y TR-16, donde se realizó la descripción de los suelos y la extracción de muestras representativas para los ensayos de mecánica de suelos. 5.2. Ensayos de laboratorio 5.2.1. Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM - D - 6913) GRANULOMETRÍA - PORCENTAJE QUE PASA COORDENADAS DESCRIPCIÓN PERFORACIÓN MUESTRA PROF. ESTE NORTE 4" Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 0.00 - 3.00 Presa 2 430816 8530103 TR-14 M-1 0.00 - 3.00 Presa 1 417742 8522860 TR-16 M-1 0.00 - 3.00 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 100.0 96.0 80.6 76.6 70.4 100.0 92.0 86.5 79.0 100.0 94.0 84.2 GRANULOMETRÍA - PORCENTAJE QUE PASA COORDENADAS DESCRIPCIÓN 3" PERFORACIÓN MUESTRA ESTE NORTE Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 Presa 2 430816 8530103 TR-14 Presa 1 417742 8522860 TR-16 PROF. 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" #4 #8 0.00 - 3.00 66.8 65.0 62.7 59.4 55.3 45.8 M-1 0.00 - 3.00 69.0 62.9 58.4 54.3 51.1 44.7 M-1 0.00 - 3.00 78.0 70.5 63.3 57.1 52.4 44.8 18 Mecánica de suelos aplicada Carreras para Gente que Trabaja DESCRIPCIÓN COORDENADAS PERFORACIÓN MUESTRA ESTE NORTE Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 Presa 2 430816 8530103 TR-14 Presa 1 417742 8522860 DESCRIPCIÓN COORDENADAS PROF. # 10 # 16 # 20 # 30 # 40 # 50 0.00 - 3.00 43.2 35.0 30.3 25.5 21.4 17.9 M-1 0.00 - 3.00 42.9 36.6 32.8 29.0 25.5 22.2 TR-16 M-1 0.00 - 3.00 43.1 37.6 34.6 31.4 28.4 25.5 PERFORACIÓN MUESTRA PROF. ESTE NORTE Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 Presa 2 430816 8530103 TR-14 Presa 1 417742 8522860 TR-16 COORDENADAS GRANULOMETRÍA - PORCENTAJE QUE PASA # 60 # 80 # 100 #140 # 200 0.00 - 3.00 16.4 13.9 12.6 10.8 9.5 M-1 0.00 - 3.00 20.7 18.1 16.5 14.5 13.5 M-1 0.00 - 3.00 24.1 21.7 20.2 18.2 16.8 5.2.2. Límites de Atterberg DESCRIPCIÓN GRANULOMETRÍA - PORCENTAJE QUE PASA (ASTM - D - 4318) PERFORACIÓN MUESTRA PROF. Límites de Consistencia Pasante La Nº40 ESTE NORTE L.L. I.P. Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 0.00 - 3.00 NP NP Presa 2 430816 8530103 TR-14 M-1 0.00 - 3.00 NP NP Presa 1 417742 8522860 TR-16 M-1 0.00 - 3.00 NP NP 5.2.3. Clasificación SUCS DESCRIPCIÓN COORDENADAS (ASTM - D - 2487) PERFORACIÓN MUESTRA PROF. CLASIFICACIÓN ESTE NORTE SUCS AASHTO Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 0.00 - 3.00 GW-GM A-1-a(0) Presa 2 430816 8530103 TR-14 M-1 0.00 - 3.00 GM A-1-a(0) Presa 1 417742 8522860 TR-16 M-1 0.00 - 3.00 GM A-1-b(0) 5.2.4. Densidad Máxima y Mínima (NTP 339.137 / 138) COORDENADAS DESCRIPCIÓN PERFORACIÓN MUESTRA PROF. ESTE NORTE Presa 2 430658 8530125 TR-13 M-1 0.00 - 3.00 Presa 2 430816 8530103 TR-14 M-1 0.00 - 3.00 Presa 1 417742 8522860 TR-16 M-1 0.00 - 3.00 DENSIDAD MÁXIMA Y MÍNIMA DEL SUELO MÍNIMA MÁXIMA (Kg/m3) (Kg/m3) 1560 1910 1621 1942 5.3. Planos 5.3.1. Planta 5.3.2. Perfil 5.3.3. Exploraciones 5.3.4. Estratigrafía 19
