Informe Geotecnico y Geologico
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INFORME TECNICO
GEOLOGIA Y GEOTECNIA CON FINES DE CIMENTACION DEL PUENTE CASCARA SOBRE EL RIO PACAPAUSA
( MEMORIA DESCRIPTIVA ) Solicitado por
Ingdeg Hermes Ricalde Tinoco PROYECTO
ldquoCONSTRUCCION DEL PUENTE CASCARA L = 400 m DISTRITO DE RIVACAYCO PROVINCIA DE PAUCAR DEL
SARA-SARA AYACUCHOrdquo
Ubicacioacuten
LUGAR RIO PACAPAUSA DISTRITO ALPABAMBA - RIVACAYCO
PROVINCIA PAUCAR DEL SARA SARA
DEPARTAMENTO AYACUCHO
DICIEMBRE 2009
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CONTENIDO 1- GENERALIDADES 11- Objetivo 12- Ubicacioacuten del aacuterea del Proyecto 13- Condiciones climaacuteticas del aacuterea de Proyecto 14- Cartografiacutea del aacuterea de Proyecto 15- Marco geoloacutegico regional del aacuterea de Proyecto 16- Seleccioacuten de la ubicacioacuten del Puente 2- GEOLOGIA LOCAL 21- Litologiacutea 22- Actividad geodinaacutemica externa 23- Sismicidad 24- Aspectos de ingenieriacutea geoloacutegica 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- Trabajos de Campo 32- Ensayos de Laboratorio 33- Descripcioacuten del macizo rocoso de cimentacioacuten 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- Capacidad de carga admisible por falla al corte 42- Determinacioacuten del asentamiento 43- Determinacioacuten de la capacidad de carga admisible 44- Tipo de cimentacioacuten recomendada 45- Paraacutemetros de disentildeo sismo resistente 46- Condiciones de cimentacioacuten 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CUADROS CUADRO Ndeg01 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando
Meacutetodo de Meyerhoff en el macizo rocoso de la cimentacioacuten del Puente Caacutescara para el caso de zapatas cuadradas aisladas
CUADRO Ndeg02 Caacutelculo del asentamiento elaacutestico en el macizo rocoso de la cimentacioacuten
del Puente Caacutescara para el caso de zapatas cuadradas aisladas FIGURAS FIGURA Nordm 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) FIGURA Nordm 02 Geologiacutea del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del Peruacute FIGURA Nordm 05 Mapa de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute
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ANEXOS ANEXO Ndeg01 Resultados de los Trabajos de Campo (04 hojas) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas) ANEXO Ndeg02 Resultados de los Ensayos de Rocas (09 hojas) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas) ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de Olalla y Serrano
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CONTENIDO
1- GENERALIDADES 11- OBJETIVO El presente Informe Teacutecnico tiene como objetivo principal desarrollar un Estudio de Geologiacutea y Geotecnia con fines de cimentacioacuten para el Proyecto de Construccioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa ubicado en los distritos de Alpabamba-Rivacayaco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho En el presente Estudio se ha efectuado primeramente una evaluacioacuten geoacutelogo-geoteacutecnica del aacuterea que compromete el probable emplazamiento del Puente Caacutescara con la finalidad de definir la ubicacioacuten apropiada para el eje basada en criterios teacutecnicos Para el eje seleccionado se han efectuado los trabajos correspondientes tanto de campo laboratorio y gabinete destinados a obtener la capacidad de carga admisible tanto por falla al corte como por falla al asentamiento y el asentamiento del terreno de fundacioacuten en donde se proyecta construir la obra de manera de determinar las caracteriacutesticas miacutenimas de las estructuras de cimentacioacuten y las condiciones de cimentacioacuten Los resultados del presente Estudio han de ser complementados con aquellos obtenidos en el Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica fluvial de manera que el Proyectista Estructural del Puente Caacutescara tenga la informacioacuten baacutesica necesaria para el disentildeo correspondiente Para el desarrollo del presente Estudio se ha tomado como referencia para el establecimiento de requisitos teacutecnicos miacutenimos aquellos de la Norma E050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute y que ha sido aprobada por el Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten en Mayo del 2006 asiacute como el Manual de Disentildeo de Puentes del MTC 12- UBICACIOacuteN DEL AREA DEL PROYECTO El aacuterea del Proyecto que comprende el emplazamiento del Puente Caacutescara se encuentra ubicada en el Distrito de Alpabamba-Rivacayco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho y especiacuteficamente en el punto de cruce del riacuteo Pacapausa con la Carretera que une los centros poblados de Rivacayco y Caacutescara 13- CONDICIONES CLIMATICAS DEL AREA DEL PROYECTO El clima del aacuterea de estudio corresponde baacutesicamente seguacuten la distribucioacuten climaacutetica de Koppen a la denominacioacuten Templado-Moderado-Lluvioso que se caracteriza por tener un invierno seco templado en el diacutea y friacutegido en la noche con una temperatura promedio que variacutea entre los 12degC a 14degC La eacutepoca lluviosa corresponde a los meses de Diciembre a Abril y las precipitaciones anuales son del orden de 600 mm 14- CARTOGRAFIA DEL AREA DEL PROYECTO La informacioacuten cartograacutefica existente para el aacuterea de estudio ha sido colectada en el Instituto Geograacutefico Nacional (IGN) y consiste en la Carta Nacional de Cuadraacutengulo de Pacapausa Hoja 30-p a escala 1 100000
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La cartografiacutea a escala 1100000 en donde se muestra el aacuterea de estudio se presenta en la FIGURA Ndeg 01
FIGURA Ndeg 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) 15- MARCO GEOLOGICO REGIONAL DEL AREA DEL PROYECTO Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional de los Cuadraacutengulos de Pacapausa (Hoja 30-p) y Pausa (Hoja 31-p) complementada con la informacioacuten de campo obtenida durante los trabajos de campo desarrollados por el Consultor en el aacuterea de ubicacioacuten del Puente Caacutescara De acuerdo a la informacioacuten presentada en la FIGURA Nordm 02 que corresponde a la Carta Geoloacutegica del INGEMMET (Hoja 30-p Pacapausa) a continuacioacuten se describe las formaciones geoloacutegicas presentes a nivel regional en el aacuterea de estudio que compromete el emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara
Eje de Puente Caacutescara
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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CONTENIDO 1- GENERALIDADES 11- Objetivo 12- Ubicacioacuten del aacuterea del Proyecto 13- Condiciones climaacuteticas del aacuterea de Proyecto 14- Cartografiacutea del aacuterea de Proyecto 15- Marco geoloacutegico regional del aacuterea de Proyecto 16- Seleccioacuten de la ubicacioacuten del Puente 2- GEOLOGIA LOCAL 21- Litologiacutea 22- Actividad geodinaacutemica externa 23- Sismicidad 24- Aspectos de ingenieriacutea geoloacutegica 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- Trabajos de Campo 32- Ensayos de Laboratorio 33- Descripcioacuten del macizo rocoso de cimentacioacuten 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- Capacidad de carga admisible por falla al corte 42- Determinacioacuten del asentamiento 43- Determinacioacuten de la capacidad de carga admisible 44- Tipo de cimentacioacuten recomendada 45- Paraacutemetros de disentildeo sismo resistente 46- Condiciones de cimentacioacuten 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CUADROS CUADRO Ndeg01 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando
Meacutetodo de Meyerhoff en el macizo rocoso de la cimentacioacuten del Puente Caacutescara para el caso de zapatas cuadradas aisladas
CUADRO Ndeg02 Caacutelculo del asentamiento elaacutestico en el macizo rocoso de la cimentacioacuten
del Puente Caacutescara para el caso de zapatas cuadradas aisladas FIGURAS FIGURA Nordm 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) FIGURA Nordm 02 Geologiacutea del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del Peruacute FIGURA Nordm 05 Mapa de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute
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ANEXOS ANEXO Ndeg01 Resultados de los Trabajos de Campo (04 hojas) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas) ANEXO Ndeg02 Resultados de los Ensayos de Rocas (09 hojas) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas) ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de Olalla y Serrano
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CONTENIDO
1- GENERALIDADES 11- OBJETIVO El presente Informe Teacutecnico tiene como objetivo principal desarrollar un Estudio de Geologiacutea y Geotecnia con fines de cimentacioacuten para el Proyecto de Construccioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa ubicado en los distritos de Alpabamba-Rivacayaco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho En el presente Estudio se ha efectuado primeramente una evaluacioacuten geoacutelogo-geoteacutecnica del aacuterea que compromete el probable emplazamiento del Puente Caacutescara con la finalidad de definir la ubicacioacuten apropiada para el eje basada en criterios teacutecnicos Para el eje seleccionado se han efectuado los trabajos correspondientes tanto de campo laboratorio y gabinete destinados a obtener la capacidad de carga admisible tanto por falla al corte como por falla al asentamiento y el asentamiento del terreno de fundacioacuten en donde se proyecta construir la obra de manera de determinar las caracteriacutesticas miacutenimas de las estructuras de cimentacioacuten y las condiciones de cimentacioacuten Los resultados del presente Estudio han de ser complementados con aquellos obtenidos en el Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica fluvial de manera que el Proyectista Estructural del Puente Caacutescara tenga la informacioacuten baacutesica necesaria para el disentildeo correspondiente Para el desarrollo del presente Estudio se ha tomado como referencia para el establecimiento de requisitos teacutecnicos miacutenimos aquellos de la Norma E050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute y que ha sido aprobada por el Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten en Mayo del 2006 asiacute como el Manual de Disentildeo de Puentes del MTC 12- UBICACIOacuteN DEL AREA DEL PROYECTO El aacuterea del Proyecto que comprende el emplazamiento del Puente Caacutescara se encuentra ubicada en el Distrito de Alpabamba-Rivacayco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho y especiacuteficamente en el punto de cruce del riacuteo Pacapausa con la Carretera que une los centros poblados de Rivacayco y Caacutescara 13- CONDICIONES CLIMATICAS DEL AREA DEL PROYECTO El clima del aacuterea de estudio corresponde baacutesicamente seguacuten la distribucioacuten climaacutetica de Koppen a la denominacioacuten Templado-Moderado-Lluvioso que se caracteriza por tener un invierno seco templado en el diacutea y friacutegido en la noche con una temperatura promedio que variacutea entre los 12degC a 14degC La eacutepoca lluviosa corresponde a los meses de Diciembre a Abril y las precipitaciones anuales son del orden de 600 mm 14- CARTOGRAFIA DEL AREA DEL PROYECTO La informacioacuten cartograacutefica existente para el aacuterea de estudio ha sido colectada en el Instituto Geograacutefico Nacional (IGN) y consiste en la Carta Nacional de Cuadraacutengulo de Pacapausa Hoja 30-p a escala 1 100000
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La cartografiacutea a escala 1100000 en donde se muestra el aacuterea de estudio se presenta en la FIGURA Ndeg 01
FIGURA Ndeg 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) 15- MARCO GEOLOGICO REGIONAL DEL AREA DEL PROYECTO Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional de los Cuadraacutengulos de Pacapausa (Hoja 30-p) y Pausa (Hoja 31-p) complementada con la informacioacuten de campo obtenida durante los trabajos de campo desarrollados por el Consultor en el aacuterea de ubicacioacuten del Puente Caacutescara De acuerdo a la informacioacuten presentada en la FIGURA Nordm 02 que corresponde a la Carta Geoloacutegica del INGEMMET (Hoja 30-p Pacapausa) a continuacioacuten se describe las formaciones geoloacutegicas presentes a nivel regional en el aacuterea de estudio que compromete el emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara
Eje de Puente Caacutescara
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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DIACLASAS
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXOS ANEXO Ndeg01 Resultados de los Trabajos de Campo (04 hojas) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas) ANEXO Ndeg02 Resultados de los Ensayos de Rocas (09 hojas) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas) ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de Olalla y Serrano
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CONTENIDO
1- GENERALIDADES 11- OBJETIVO El presente Informe Teacutecnico tiene como objetivo principal desarrollar un Estudio de Geologiacutea y Geotecnia con fines de cimentacioacuten para el Proyecto de Construccioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa ubicado en los distritos de Alpabamba-Rivacayaco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho En el presente Estudio se ha efectuado primeramente una evaluacioacuten geoacutelogo-geoteacutecnica del aacuterea que compromete el probable emplazamiento del Puente Caacutescara con la finalidad de definir la ubicacioacuten apropiada para el eje basada en criterios teacutecnicos Para el eje seleccionado se han efectuado los trabajos correspondientes tanto de campo laboratorio y gabinete destinados a obtener la capacidad de carga admisible tanto por falla al corte como por falla al asentamiento y el asentamiento del terreno de fundacioacuten en donde se proyecta construir la obra de manera de determinar las caracteriacutesticas miacutenimas de las estructuras de cimentacioacuten y las condiciones de cimentacioacuten Los resultados del presente Estudio han de ser complementados con aquellos obtenidos en el Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica fluvial de manera que el Proyectista Estructural del Puente Caacutescara tenga la informacioacuten baacutesica necesaria para el disentildeo correspondiente Para el desarrollo del presente Estudio se ha tomado como referencia para el establecimiento de requisitos teacutecnicos miacutenimos aquellos de la Norma E050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute y que ha sido aprobada por el Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten en Mayo del 2006 asiacute como el Manual de Disentildeo de Puentes del MTC 12- UBICACIOacuteN DEL AREA DEL PROYECTO El aacuterea del Proyecto que comprende el emplazamiento del Puente Caacutescara se encuentra ubicada en el Distrito de Alpabamba-Rivacayco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho y especiacuteficamente en el punto de cruce del riacuteo Pacapausa con la Carretera que une los centros poblados de Rivacayco y Caacutescara 13- CONDICIONES CLIMATICAS DEL AREA DEL PROYECTO El clima del aacuterea de estudio corresponde baacutesicamente seguacuten la distribucioacuten climaacutetica de Koppen a la denominacioacuten Templado-Moderado-Lluvioso que se caracteriza por tener un invierno seco templado en el diacutea y friacutegido en la noche con una temperatura promedio que variacutea entre los 12degC a 14degC La eacutepoca lluviosa corresponde a los meses de Diciembre a Abril y las precipitaciones anuales son del orden de 600 mm 14- CARTOGRAFIA DEL AREA DEL PROYECTO La informacioacuten cartograacutefica existente para el aacuterea de estudio ha sido colectada en el Instituto Geograacutefico Nacional (IGN) y consiste en la Carta Nacional de Cuadraacutengulo de Pacapausa Hoja 30-p a escala 1 100000
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La cartografiacutea a escala 1100000 en donde se muestra el aacuterea de estudio se presenta en la FIGURA Ndeg 01
FIGURA Ndeg 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) 15- MARCO GEOLOGICO REGIONAL DEL AREA DEL PROYECTO Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional de los Cuadraacutengulos de Pacapausa (Hoja 30-p) y Pausa (Hoja 31-p) complementada con la informacioacuten de campo obtenida durante los trabajos de campo desarrollados por el Consultor en el aacuterea de ubicacioacuten del Puente Caacutescara De acuerdo a la informacioacuten presentada en la FIGURA Nordm 02 que corresponde a la Carta Geoloacutegica del INGEMMET (Hoja 30-p Pacapausa) a continuacioacuten se describe las formaciones geoloacutegicas presentes a nivel regional en el aacuterea de estudio que compromete el emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara
Eje de Puente Caacutescara
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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CONTENIDO
1- GENERALIDADES 11- OBJETIVO El presente Informe Teacutecnico tiene como objetivo principal desarrollar un Estudio de Geologiacutea y Geotecnia con fines de cimentacioacuten para el Proyecto de Construccioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa ubicado en los distritos de Alpabamba-Rivacayaco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho En el presente Estudio se ha efectuado primeramente una evaluacioacuten geoacutelogo-geoteacutecnica del aacuterea que compromete el probable emplazamiento del Puente Caacutescara con la finalidad de definir la ubicacioacuten apropiada para el eje basada en criterios teacutecnicos Para el eje seleccionado se han efectuado los trabajos correspondientes tanto de campo laboratorio y gabinete destinados a obtener la capacidad de carga admisible tanto por falla al corte como por falla al asentamiento y el asentamiento del terreno de fundacioacuten en donde se proyecta construir la obra de manera de determinar las caracteriacutesticas miacutenimas de las estructuras de cimentacioacuten y las condiciones de cimentacioacuten Los resultados del presente Estudio han de ser complementados con aquellos obtenidos en el Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica fluvial de manera que el Proyectista Estructural del Puente Caacutescara tenga la informacioacuten baacutesica necesaria para el disentildeo correspondiente Para el desarrollo del presente Estudio se ha tomado como referencia para el establecimiento de requisitos teacutecnicos miacutenimos aquellos de la Norma E050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute y que ha sido aprobada por el Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten en Mayo del 2006 asiacute como el Manual de Disentildeo de Puentes del MTC 12- UBICACIOacuteN DEL AREA DEL PROYECTO El aacuterea del Proyecto que comprende el emplazamiento del Puente Caacutescara se encuentra ubicada en el Distrito de Alpabamba-Rivacayco de la Provincia de Paucar del Sara Sara del Departamento de Ayacucho y especiacuteficamente en el punto de cruce del riacuteo Pacapausa con la Carretera que une los centros poblados de Rivacayco y Caacutescara 13- CONDICIONES CLIMATICAS DEL AREA DEL PROYECTO El clima del aacuterea de estudio corresponde baacutesicamente seguacuten la distribucioacuten climaacutetica de Koppen a la denominacioacuten Templado-Moderado-Lluvioso que se caracteriza por tener un invierno seco templado en el diacutea y friacutegido en la noche con una temperatura promedio que variacutea entre los 12degC a 14degC La eacutepoca lluviosa corresponde a los meses de Diciembre a Abril y las precipitaciones anuales son del orden de 600 mm 14- CARTOGRAFIA DEL AREA DEL PROYECTO La informacioacuten cartograacutefica existente para el aacuterea de estudio ha sido colectada en el Instituto Geograacutefico Nacional (IGN) y consiste en la Carta Nacional de Cuadraacutengulo de Pacapausa Hoja 30-p a escala 1 100000
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La cartografiacutea a escala 1100000 en donde se muestra el aacuterea de estudio se presenta en la FIGURA Ndeg 01
FIGURA Ndeg 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) 15- MARCO GEOLOGICO REGIONAL DEL AREA DEL PROYECTO Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional de los Cuadraacutengulos de Pacapausa (Hoja 30-p) y Pausa (Hoja 31-p) complementada con la informacioacuten de campo obtenida durante los trabajos de campo desarrollados por el Consultor en el aacuterea de ubicacioacuten del Puente Caacutescara De acuerdo a la informacioacuten presentada en la FIGURA Nordm 02 que corresponde a la Carta Geoloacutegica del INGEMMET (Hoja 30-p Pacapausa) a continuacioacuten se describe las formaciones geoloacutegicas presentes a nivel regional en el aacuterea de estudio que compromete el emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara
Eje de Puente Caacutescara
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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La cartografiacutea a escala 1100000 en donde se muestra el aacuterea de estudio se presenta en la FIGURA Ndeg 01
FIGURA Ndeg 01 Zona del aacuterea del Proyecto seguacuten Carta Nacional IGN (1100000) 15- MARCO GEOLOGICO REGIONAL DEL AREA DEL PROYECTO Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional de los Cuadraacutengulos de Pacapausa (Hoja 30-p) y Pausa (Hoja 31-p) complementada con la informacioacuten de campo obtenida durante los trabajos de campo desarrollados por el Consultor en el aacuterea de ubicacioacuten del Puente Caacutescara De acuerdo a la informacioacuten presentada en la FIGURA Nordm 02 que corresponde a la Carta Geoloacutegica del INGEMMET (Hoja 30-p Pacapausa) a continuacioacuten se describe las formaciones geoloacutegicas presentes a nivel regional en el aacuterea de estudio que compromete el emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara
Eje de Puente Caacutescara
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 02 Geologiacutea Regional del aacuterea de estudio seguacuten el INGEMMET a)- Formacioacuten Alpabamba (Tm-al) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio Se trata de un conjunto de tobas yaciendo en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza Esta discordancia angular existe desde 90 Km aguas arriba de la localidad de Upahuacho y se prolonga a lo largo y en las partes bajas del riacuteo Pacapausa haciacutea el cuadraacutengulo de Pausa ubicado al Sur
Eje de Puente Caacutescara
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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A las tobas que se encuentran encima de la discordancia se les denomina ldquoVolcaacutenico Alpabambardquo por encontrase bien expuestas en las inmediaciones de la localidad de San Javier de Alpabamba (cerca al liacutemite norte del cuadraacutengulo de Pausa) El volcaacutenico Alpabamba cubre una gran aacuterea y se extiende hacia el oeste al cuadraacutengulo de Coracora donde presenta dos miembros maacutes haciacutea arriba - Uno intermedio constituido por intercalacioacuten de areniscas tobaacuteceas de tonos claros y verdes de grano fino a conglomerado y bastante compacto - Otro superior mayormente laacutevico que consta de andesitas porfiriticas grises con fenos de plagioclasas y maacuteficos Por no contar con evidencia de campo en el cuadraacutengulo de Coracora OLCHAUSKI E (1980) consideroacute a esta secuencia como perteneciente al Grupo Tacaza El Volcaacutenico Alpabamba se extiende ademaacutes haciacutea el cuadraacutengulo de Chavintildea es decir haciacutea el noroeste Litoloacutegicamente en el cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa consta de una gruesa secuencia de tobas rioliacuteticas a daciacuteticas blancas o amarillentas compactas que dan origen a grandes farallones Tambieacuten existen niveles de brecha tobaacutecea-blanca en tonos amarillos y verdes e intercalaciones de delgados horizontes de areniscas tobaacuteceas de grano grueso a conglomeraacutedico Al volcaacutenico Alpabamba sobreyace en discordancia angular al Grupo Tacaza como se observa bajando a San Javier de Alpabamba al riacuteo Huanca Huanca Infrayace tambieacuten en discordancia angular al Volcaacutenico Sencca Su grosor se estima en unos 8000 m El Volcaacutenico Alpabamba descansa en discordancia angular sobre el Grupo Tacaza que se asume es del Mioceno Inferior a Medio e infrayace al Volcaacutenico Sencca del Plioceno por lo que se le atribuye al Mioceno Medio a Superior b)- Grupo Tacaza (Tm-ta) Eratema Mesozoico Sistema Terciario Serie Medio En el aacuterea de estudio rocas volcaacutenicas pertenecientes a este grupo afloran en gran proporcioacuten sus mejores exposiciones se encuentran ocupando la parte alta y media de las paredes que constituyen los principales valles en el Cuadraacutengulo de Pausa y Pacapausa Yace con fuerte discordancia angular sobre rocas del Complejo Basal y del Volcaacutenico Chocolate especialmente en la parte meridional del cuadraacutengulo de Pausa Discordante sobre el Mesozoico aflora en ambas maacutergenes asiacute como a lo largo del riacuteo Huanca Huanca al norte de Pausa y en el riacuteo Maraacuten Superiormente se encuentra cubierto con discordancia angular por los volcaacutenicos Alpabamba Sencca Barroso y depoacutesitos maacutes recientes Litoloacutegicamente constituye una secuencia predominantemente volcaacutenica con intercalaciones sedimentarias de tipo lacustrino y un conglomerado volcaacutenico en la base siendo factible de ser dividido en dos unidades separadas por una suave discordancia erosional La seccioacuten superior del Grupo Tacaza estaacute constituida por una serie volcaacutenica gruesa de maacutes de 900 m de espesor integrada por derrames andesiacuteticos rioliacuteticos y daciacuteticos con tonalidades que variacutean entre el violaacuteceo rojizo verdoso grisaacuteceo oscuro alternados con piroclaacutesticos constituidos por brechas tufos ignimbriacuteticos y conglomerados tobaacuteceos con intercalaciones laacutevicas y brechas volcaacutenicas de color morado a verde que aflora uacutenicamente al Sureste de Oyolo y de la quebrada Charcana
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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c)- Depoacutesitos Fluviales Recientes (Qr-fl) Eratema Cenozoica Sistema Cuaternario Bajo esta denominacioacuten se incluye a los depoacutesitos recientes formados por el riacuteo Pacapausa Estaacuten conformados por lentes horizontales de arena gruesa limpia arena limosa y limo arenoso que eventualmente son cubiertas por depoacutesitos coluviales Estos depoacutesitos se formaron por deposicioacuten erraacutetica y variada de los sedimentos arrastrados por el riacuteo Pacapausa La deposicioacuten es horizontal a sub-horizontal y producto de procesos de arrastre intensos es que se presentan lentes de gravas-arenosas con bloques redondeados a subredondeados hasta tamantildeos maacuteximos de 080 m y producto de procesos de decrecientes es que se han formado suelos finos (Arenas y Limos) intercalados en lentes horizontales sin una composicioacuten definida y con presencia erraacutetica de lentes de grava-arenosa En general las gravas se han depositado por debajo de una cobertura de arena limosa a arena limpia mal graduada que tiene un espesor miacutenimo de 050 m muy cerca del cauce principal del riacuteo Pacapausa y uno maacuteximo de hasta 35 m ya en los sectores altos y alejados del curso principal 16- SELECCIOacuteN DE LA UBICACIOacuteN DEL PUENTE Los criterios que se han tomado en cuenta con la finalidad de fijar la ubicacioacuten del eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa son los siguientes
- Posicioacuten del trazo de la carretera ya construida sin tener caraacutecter limitativo - Ubicacioacuten en un tramo del riacuteo Pacapausa preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de
agua en condiciones cuasi uniformes - Ubicacioacuten en un punto del cauce del riacuteo lo mas estrecho posible que permita una menor
longitud de la luz del Puente Pacapausa - Posicioacuten del eje del Puente Pacapausa formando un aacutengulo perpendicular al eje principal del
riacuteo - Ubicacioacuten en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma
de la seccioacuten del riacuteo para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicacioacuten en una zona en la cual el historial de migracioacuten del riacuteo y sus tendencias
geomorfoloacutegicas se muestren estables y sin mayores cambios - Existencia de puntos potenciales sobre el riacuteo para un posible control hidraacuteulico - Ubicacioacuten en una zona del riacuteo en donde las caracteriacutesticas geomecaacutenicas del subsuelo
permitan una cimentacioacuten adecuada y de faacutecil construccioacuten - Consideracioacuten del uso de tierras adyacentes y propiedad privada - Disponibilidad relativa de materiales de construccioacuten - Maacutexima eficiencia econoacutemica - Miacutenimo impacto ambiental - Miacutenimo impacto sobre zonas arqueoloacutegicas Tomando en cuenta los criterios anteriores es que se ha determinado que la mejor ubicacioacuten para el eje del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a la misma sobre la cual se encuentra actualmente ubicado el Puente Colgante Peatonal Esta ubicacioacuten corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal caracteriacutestica de que sobre ambos flancos se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del riacuteo y sobre los cuales es posible ubicar los apoyos de ambos estribos del Puente
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
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COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
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MADRE DE DIOS
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PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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Muy
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CIMENTACION
TUNELES
ORIENTACION DEL RUMBO Y
BUZAMIENTO DE ESTRUC
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DE
REAJUSTE 0
0
0
-2
-2
-2
Favorables
Medianamente
Favorables
-5
-7
-25
Desfavorables
-10
-15
-50
250
- 50
0
500
- 10
00
Muy
Desfavorables
-12
-25
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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En la Foto se aprecia el Puente Peatonal Colgante sobre el cual se proyecta el nuevo eje del Puente Carrozable Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa La ubicacioacuten del Puente seguacuten la informacioacuten topograacutefica de detalle a escala 11000 corresponde aproximadamente a las siguientes coordenadas geomeacutetricas Altitud De 265500 msnm en el fondo del riacuteo Pacapausa Coordenada Norte (UTM) De 8rsquo341800 m Coordenada Este (UTM) De 677295 m En el aacuterea que compromete el emplazamiento del Puente Caacutescara se aprecia que el basamento rocoso predominante lo constituye rocas volcaacutenicas del Grupo Tacaza los cuales se encuentran formando macizos rocosos y afloramientos de roca del tipo andesitico granito y microgranito Esta roca volcaacutenica se encuentra ligeramente diaclasada y fracturada en variadas direcciones que han originado un macizo rocoso de cimentacioacuten de regulares a buenas condiciones
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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En la Foto sobre la parte izquierda se observa la margen derecha del riacuteo Pacapausa en el cual el afloramiento subveacutertical permite que la cimentacioacuten se apoye directamente sobre la roca con un dado En la margen izquierda (Parte derecha de la foto) el afloramiento rocoso es de menor altura lo que obliga a la utilizacioacuten de un estribo con alas El eje seleccionado para el Puente carrozable se ubica en el mismo eje del Puente Peatonal Colgante en una tramo de riacuteo sensiblemente recto y en donde la roca volcaacutenica intrusiva del Grupo Tacaza lo constituyen granitos y microgranitos de mediana a alta resistencia a la compresioacuten simple (RCS = 13160 Kgcm2) con presencia de diaclasas cerradas sin relleno regularmente espaciadas y sin direccioacuten predominante por lo que las condiciones para la cimentacioacuten de los estribos del Puente son adecuadas y con una elevada capacidad portante (Mayor a 40 Kgcm2) siempre y cuando la carga concentrada en cada apoyo del Puente se transmita a una distancia del borde vertical de por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten 2- GEOLOGIA LOCAL Para efectos del desarrollo del presente item se ha recurrido al uso de informacioacuten proveniente del Instituto Geoloacutegico Minero y Metalurgico del Peruacute (INGEMMET) relativa a la Geologiacutea a nivel regional del Departamento de Ayacucho y del Cuadraacutengulo 30-p (Pacapausa) complementada con la informacioacuten recogida durante la prospeccioacuten geoloacutegica de campo efectuada por el Consultor en su visita al aacuterea de intereacutes durante el mes de Octubre del 2009 21- LITOLOGIA De acuerdo a la prospeccioacuten geoloacutegica efectuada al aacuterea de emplazamiento del eje seleccionado para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se determina la existencia de la litologiacutea siguiente
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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a)- Depoacutesito Fluvial (Qr ndash fl) Ubicado baacutesicamente en el Lecho de Estiaje o cauce principal del riacuteo Pacapausa en donde se aprecia predominantemente guijarros gravillas arcilla con limos y arenas Las piedras son de formas subredondeadas a redondeadas con tamantildeos maacuteximos de hasta 600 cm La potencia de dicho aluvial no es superior a 10 m y a continuacioacuten de esta formacioacuten descansa el Grupo Tacaza conformado por rocas volcaacutenicas intrusivas y que tambieacuten se pueden apreciar en algunas zonas del cauce principal del riacuteo Pacapausa
En la foto se aprecia el lecho de estiaje del riacuteo Pacapausa aguas arriba del eje del Puente Peatonal Colgante existente Se observa claramente la formacioacuten fluvial y los rodados de formas subredondeadas b)- Grupo Tacaza ( Tm-ta ) Litoloacutegicamente se compone de afloramientos masivos de rocas volcaacutenicas intrusivas de tipo granito microgranito y andesitico En el aacuterea de intereacutes se encuentran a manera de Diques con farallones verticales a subverticales que afloran visiblemente sobre la margen derecha e izquierda del riacuteo Pacapausa hasta cubrir las escarpas altas de los cerros Estos afloramientos de roca sobre ambas maacutergenes se encuentra formando planos de estratificacioacuten variados con un buzamiento conservador de 90ordm SE estaacute fuertemente diaclasada y es de regulares caracteriacutesticas geomecaacutenicas con un valor del RMR (Rock Mass Rating) del orden de 60
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
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PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
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APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 2
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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22- ACTIVIDAD GEODINAMICA EXTERNA Sobre el aacuterea de emplazamiento de las obras del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa no se han observado la probabilidad de ocurrencia de mayores problemas de riesgo geodinaacutemico derivados de la presencia de deslizamientos caacutercavas asentamiento derrumbes etc Sobre ambas maacutergenes del riacuteo Caacutescara el flujo de agua se encuentra totalmente confinado por un basamento riacutegido de roca granito microgranito y andesita de buena competencia geomecaacutenica por lo que en este sector no se han de producir erosiones socavaciones ni deslizamientos de taludes por efecto del agua no siendo necesario obras de mitigacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen derecha La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada y se puede utilizar dados para la cimentacioacuten
En la foto se aprecia el afloramiento intrusivo masivo sobre la margen izquierda La roca matriz estaacute constituida por microgranito granito y andesita y el macizo rocoso se encuentra ligeramente diaclasado y fracturado por lo que el valor medio del RMR es igual a 60 La capacidad portante es elevada pero el dique no llega a elevarse por lo que se requiere de estribos para la cimentacioacuten
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
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BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
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SAN MARTIN
LA LIBERTAD
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APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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250
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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Se recomienda que la carga concentrada en cada uno de los apoyos sea a traveacutes de dado o estribo se ubique a por lo menos una distancia de 2 veces el ancho de la estructura de cimentacioacuten para que no se produzca concentracioacuten de esfuerzos en la cara libre del macizo rocoso y no se produzca deslizamiento del talud a traveacutes de las diaclasas existentes en el macizo 23- SISMICIDAD A nivel regional se cuenta con informacioacuten que en aacutereas cercanas a la zona en estudio se han producido sismos que han influido en los distritos de Alpabamba y Rivacayco con intensidades promedio de VII a VIII seguacuten la escala de Mercalli modificada que indican que el aacuterea de estudio se encuentra en una zona de Sismicidad Alta Acorde al Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del Peruacute y al Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas de Peruacute presentados en la FIGURA Nordm 03 y FIGURA Nordm 04 respectivamente se desprende que el aacuterea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VII a VIII grados de intensidad Asimismo en la FIGURA Nordm 05 se presenta el Mapa de isoaceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 antildeos en donde se obtiene para el aacuterea de estudio una aceleracioacuten horizontal maacutexima de 035g Las condiciones geoloacutegicas citadas anteriormente permiten concluir que el suelo de cimentacioacuten en el aacuterea de emplazamiento del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa tiene una calificacioacuten (Seguacuten la Norma E 030 Disentildeo Sismoresistente) de Suelo Riacutegido con valores de la velocidad de onda de corte estimadas mayores a 1000 ms y periodos de vibracioacuten natural del suelo menores a 030 segundos
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
A
CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
LAMBAYEQUECAJAMARCA
AMAZONAS
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
ICAAYACUCHO
APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ZONA 3 SISMICIDAD ALTA
ZONA 2 SISMICIDAD MEDIA
ZONIFICACION SISMICADEL PERUacute
ZONA 1 SISMICIDAD BAJA
OCEANO PACIFICO BO
L IVI
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CHILE
BRASIL
COLOMBIA
ECUADOR
ZONA 3
ZONA 2
ZONA 1
TUMBES
PIURA
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SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
UCAYALI
PASCO
JUNINLIMA
HUANCAVELICA
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APURIMAC
MADRE DE DIOS
CUZCO
AREQUIPA
PUNO
MOQUEGUA
TACNA
LORETO
FIGURA Nordm 03 Mapa de zonificacioacuten siacutesmica del territorio peruano (seguacuten Noma E030 Disentildeo sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Peruacute)
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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LEYENDA
VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
XI
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
FIGURA Nordm 04 Mapa de maacuteximas intensidades siacutesmicas del territorio peruano (seguacuten Dr Jorge Alva Hurtado et al 1993)
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Nordm 05 Mapa de distribucioacuten de isoaceleraciones siacutesmicas del Peruacute (Sismo con periodo de retorno de 475 antildeos y 10 de probabilidad de ocurrencia durante 50 antildeos- Fuente CISMID Antildeo 1993)
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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24- ASPECTOS DE INGENIERIA GEOLOGICA Los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se cimentaraacuten baacutesicamente sobre un afloramiento masivo de roca microgranito que emerge por entre el depoacutesito fluvial del riacuteo Se trata de una roca ligeramente diaclasada y de medio valor del RMR que determina una capacidad de carga admisible marcadamente superior a 40 Kgcm2 Se espera encontrar agua en la excavacioacuten de ambos estribos durante el proceso constructivo Estos estribos deberaacuten ser debidamente protegidos pues recibiraacuten los empujes de las aguas de avenida que invadiraacuten el lecho aparente o de avenida Por tratarse de un afloramiento que cruza praacutecticamente el lecho del riacuteo desde el flanco izquierdo al flanco derecho no se espera mayor problema de erosioacuten yo socavacioacuten en el aacuterea de intereacutes por lo que seraacute suficiente apoyar la cimentacioacuten del Puente sobre la roca con una profundidad de cimentacioacuten miacutenima de 100 m y alejada por lo menos 2 veces el ancho de la cimentacioacuten de la cara vertical del Dique sin embargo este efecto se deberaacute considerar adecuadamente de acuerdo a los resultados del Estudio de Hidraacuteulica Fluvial contenido en el Expediente Teacutecnico de Construccioacuten ya que no se encuentra contemplado como alcance del presente Informe 3- INVESTIGACIONES EFECTUADAS 31- TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor en el mes de Octubre del 2009 y han consistido baacutesicamente en una evaluacioacuten geoloacutegica-geoteacutecnica ldquoin siturdquo de los macizos rocosos de cimentacioacuten de los flancos del Puente Caacutescara asiacute como toma de muestras de rocas que permitan la ejecucioacuten de ensayos de laboratorio y recopilacioacuten de informacioacuten destinada a caracterizar las propiedades geomecaacutenicas de la roca matriz y del macizo rocoso En ambos estribos se ha encontrado un afloramiento de roca microgranito ligeramente diaclasada por lo que se ha procedido a realizar para el aacuterea en planta que compromete la cimentacioacuten 02 Estaciones Geomecaacutenicas destinadas a caracterizar las propiedades del macizo rocoso de cimentacioacuten la determinacioacuten del valor del RMR (Rock Mass Rating) y la toma de muestras de la matriz que conforma el macizo Las estaciones geomecaacutenicas son la MR1 ubicada en el Estribo Derecho y la MR2 ubicada en el Estribo Izquierdo Los resultados obtenidos en cada una de las Estaciones Geomecaacutenicas se presenta en el ANEXO Nordm 01 32- ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para muestras alteradas de la matriz del macizo rocoso que compromete a la roca microgranito recogidas en las Estaciones Geomecaacutenicas y eacutestos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecaacutenica de Rocas de la Facultad de Ingenieriacutea de Minas Geologiacutea y Civil de la UNSCH de acuerdo a la siguiente relacioacuten Descripcioacuten del tipo de roca Densidad Natural Absorcioacuten Porosidad Resistencia a la compresioacuten simple Ensayo de Corte Directo
Los resultados de los ensayos de laboratorio efectuados se presentan adjunto en el ANEXO Ndeg02
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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33- DESCRIPCION DEL MACIZO ROCOSO DE CIMENTACION Como resultado de las investigaciones de campo y laboratorio efectuadas por el Consultor se ha determinado que baacutesicamente en teacutermino promedio maacutes desfavorable la cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa corresponde a lo siguiente
Estribo Derecho e Izquierdo La subestructura del Puente Caacutescara se ha de apoyar sobre un macizo rocoso constituido por roca microgranito ligeramente fracturada que presenta regulares caracteriacutesticas ingenieriles como material de cimentacioacuten y las siguientes propiedades fiacutesicas y geomecaacutenicas Tipo de roca matriz Microgranito Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE ( Valor conservador ) Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 1300 kgcm2 Densidad Natural 266 Tnm3 Absorcioacuten 066 Porosidad 088 Cohesioacuten aparente 250 Kgcm2 Angulo de friccioacuten interna 310deg Angulo de friccioacuten de las juntas del macizo rocoso 30ordm Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
Macizo Rocoso del Estribo Derecho del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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Macizo Rocoso del Estribo Izquierdo del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa El macizo presenta algunas diaclasas sin ninguacuten buzamiento preferente lo que determina un valor del RMR igual a 60 4- ANALISIS DE LA CIMENTACION 41- CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE Para efectos de determinar la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten se ha recurrido al uso de dos meacutetodos comuacutenmente aceptados en Geotecnia los cuales se desarrollan a continuacioacuten
Primer Meacutetodo Meacutetodo de Meyerhoff de acuerdo a las foacutermulas desarrolladas para zapatas cuadradas aisladas que se presentan resumidamente a continuacioacuten qd = 12icCNc + iqW1DfNq + 04iyW2BNy qadm = qdFS En donde - qd Capacidad de carga uacuteltima del macizo rocoso de cimentacioacuten - C Cohesioacuten del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - W1 Densidad del macizo rocoso por encima de la profundidad de cimentacioacuten - W2 Densidad del macizo rocoso por debajo de la profundidad de cimentacioacuten - Df Profundidad de cimentacioacuten medida desde el terreno natural - Nc Nq Ny Factores de capacidad de carga que dependen del aacutengulo de friccioacuten interna y el tipo de cimentacioacuten
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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TALUDES
Muy
Favorables
CIMENTACION
TUNELES
ORIENTACION DEL RUMBO Y
BUZAMIENTO DE ESTRUC
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DE
REAJUSTE 0
0
0
-2
-2
-2
Favorables
Medianamente
Favorables
-5
-7
-25
Desfavorables
-10
-15
-50
250
- 50
0
500
- 10
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Muy
Desfavorables
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-25
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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- B Ancho del cimiento corrido o de la zapata cuadrada corregido por la excentricidad de la carga e igual a ldquoBoriginal ndash2erdquo en donde ldquoerdquo es la excentricidad Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica el valor de ldquoBrdquo es igual al ldquoBoriginal rdquo - ic iq e iy son correcciones debidas a la inclinacioacuten de la carga aplicada con los valores siguientes ic = iq = ( 1 ndash a90 )2 iy = ( 1 ndash a Fi )2 en las cuales ldquoardquo es el aacutengulo que forma la carga inclinada con la vertical y ldquoFirdquo es el aacutengulo de friccioacuten interna Cuando la carga aplicada es vertical y que corresponde comuacutenmente a una condicioacuten estaacutetica los valores de ic iq e iy son iguales a 1 - qadm Capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten - FS Factor de seguridad (Variable para los macizos rocosos con un valor miacutenimo de 5 para aquellos con un RMR cercano a 10 hasta un valor maacuteximo de 20 para aquellos con RMR cercano a 100)
Para la aplicacioacuten de la foacutermula de Meyerhoff a macizos rocosos es necesario considerar que el tipo de falla por corte a producirse es la denominada ldquolocalrdquo o del tipo fraacutegil y tal como suele suceder para el comuacuten de las rocas ademaacutes que la carga transmitida por la superestructura del Puente a cada uno de los estribos es conservadoramente igual a 250 Tn Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Meyerhoff se debe considerar los siguientes datos para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara
Estribo Derecho e Izquierdo a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa es del tipo microgranito ligeramente fracturado b)- El aacutengulo de friccioacuten interna a ser usado en el caacutelculo es igual a 310deg c)- Cohesioacuten aparente a ser usada en el caacutelculo es igual a 250 Kgcm2 d)- La estructura de cimentacioacuten proyectada tiene un ancho comprendido entre 30 m a 60 m y se comporta baacutesicamente como una zapata aislada e)- La profundidad de cimentacioacuten miacutenima de caacutelculo es igual a 100 m f)- La falla por corte seraacute preferentemente del tipo ldquolocalrdquo g)- Con la finalidad de tomar en cuenta las discontinuidades del macizo rocoso se ha tomado un Factor de Seguridad igual a 10 En el CUADRO Ndeg 01 se presenta el caacutelculo respectivo de lo cual se desprende que la capacidad de carga admisible por falla al corte del macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos usando la metodologiacutea de Meyerhoff es igual a 520 Kgcm2 Segundo Meacutetodo Meacutetodo de Olalla y Serrano para la determinacioacuten de la capacidad de carga admisible de macizos rocosos anisoacutetropos (Teoriacutea basada en elementos finitos) Esta metodologiacutea considera inicialmente el caacutelculo de la capacidad de carga admisible de un macizo rocoso isoacutetropo a partir de paraacutemetros fiacutesicos y geomecaacutenicos de la roca matriz para luego a partir de datos referidos baacutesicamente al RMR del macizo rocoso se obtiene la capacidad de carga admisible para un medio real correspondiente al anisoacutetropo
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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Desfavorables
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
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OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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-2
-2
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Medianamente
Favorables
-5
-7
-25
Desfavorables
-10
-15
-50
250
- 50
0
500
- 10
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Muy
Desfavorables
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-25
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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Para el caacutelculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte usando el Meacutetodo de Olalla y Serrano se debe considerar lo siguiente para cada uno de los estribos del Puente Caacutescara Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Buzamiento de las discontinuidades 70deg SE c)- Valor de Rock Mass Rating (RMR) 60 d)- Resistencia a la compresioacuten simple de disentildeo 130000 Kgcm2 e)- Densidad Natural 260 Tnm3 f)- Cohesioacuten de las juntas del macizo rocoso 00 Kgcm2
g)- Angulo de friccioacuten de las discontinuidades 30deg h)- Inclinacioacuten de la carga aplicada con respecto a la vertical 00deg i)- Inclinacioacuten de la escarpa del macizo rocoso 90ordm j)- Profundidad de cimentacioacuten de disentildeo 100 m Los caacutelculos efectuados con la finalidad de determinar la capacidad de carga admisible del macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara se presentan en el ANEXO Ndeg 03 y del mismo se desprende los siguientes resultados a)- Estribo Derecho e Izquierdo 16604 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m De los resultados de ambas metodologiacuteas es que se determina la capacidad de carga admisible por falla al corte para cada uno de los macizos rocosos de cimentacioacuten de acuerdo al detalle siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo 400 Kgcm2 a una profundidad de cimentacioacuten de 100 m Este valor se ha tomado en cuenta en funcioacuten de los resultados obtenidos en ambos Meacutetodos y con el criterio ingenieril del Consultor basada en su amplia experiencia en el desarrollo de estudios y obras de similar importancia y condiciones 42- DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO Para efectos de determinar el asentamiento al centro de una zapata cuadrada producido sobre el macizo rocoso de cimentacioacuten de cada uno de los estribos del Puente Caacutescara se ha de utilizar la siguiente foacutermula basada en meacutetodos elaacutesticos
S= 112 qadmB (1 ndashu2) E
En donde S Es el asentamiento al centro de la zapata cuadrada qadm Es la capacidad de carga admisible por falla al corte B Es la dimensioacuten de la zapata u Es el coeficiente de Poisson del material de la cimentacioacuten E Es el Moacutedulo de elasticidad del material de la cimentacioacuten Para el caacutelculo del asentamiento en cada uno de los estribos se ha tomado en cuenta los datos conservadores siguientes del macizo rocoso de cimentacioacuten Estribo Derecho e Izquierdo a)- Tipo de roca matriz Microgranito b)- Capacidad de carga admisible 40 Tnm2
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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c)- Dimensioacuten de la zapata cuadrada 250 m d)- Coeficiente de Poisson 023 e)- Moacutedulo de Elasticidad 5rsquo000000 Tnm2 Realizando el caacutelculo del asentamiento que se presenta en el CUADRO Ndeg 02 se obtiene un valor de 0025 mm para el estribo derecho e izquierdo
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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Considerando que para la estructura del Puente Caacutescara es permisible una distorsioacuten angular de 1500 en una luz promedio de 400 m se obtiene como asentamiento diferencial permisible un valor igual a 200 mm que es mucho mayor que los obtenidos y por consecuencia los valores de capacidad de carga admisible por falla al corte son seguros ante un asentamiento excesivo 43- DETERMINACIOacuteN DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE Considerando los resultados encontrados en los items anteriores se determina que la capacidad de carga admisible del suelo de cimentacioacuten del Puente Caacutescara es la siguiente a)- Estribo Derecho e Izquierdo Igual a 400 Kgcmsup2 a una profundidad de desplante miacutenima igual a 100 m 44- TIPO DE CIMENTACIOacuteN RECOMENDADA Para la cimentacioacuten de los estribos del Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se recomienda lo siguiente a)- Estribo derecho e izquierdo Por la alta capacidad portante del macizo rocoso de cimentacioacuten se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m con respecto al borde del acantilado del terreno natural rocoso o 2 veces el ancho de la cimentacioacuten usada (La dimensioacuten mayor) La profundidad de desplante miacutenima de la cimentacioacuten ha de ser 100 m sobre el macizo rocoso de microgranito que aflora sobre el riacuteo Pacapausa o la profundidad maacutexima de socavacioacuten obtenida del respectivo Estudio Hidroloacutegico y de Hidraacuteulica Fluvial de las cuales se seleccionaraacute finalmente aquella profundidad que se considere la maacutes desfavorable es decir la que da la cota de cimentacioacuten mas baja 45- PARAacuteMETROS DE DISENtildeO SISMO RESISTENTE De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacioacuten de la sismicidad y los perfiles geoloacutegicos para la zona de estudio se ha determinado que para efectos del caacutelculo de las fuerzas horizontales que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para el Puente Caacutescara sobre el riacuteo Pacapausa se debe considerar los datos siguientes
- Tipo de Suelo Perfil Tipo S1 (Seguacuten Norma E 030) - Velocidad estimada de ondas de corte Mayor a 1000 ms - Periodo predominante del suelo Menor a 030 Seg - Factor del suelo 10 - Aceleracioacuten horizontal maacutexima 035g - Factor de amplificacioacuten por efectos locales 100
Para los caacutelculos en condiciones dinaacutemicas por Metodos pseudestaacuteticos se debe considerar lo siguiente - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudoestaacutetica De 12 a 23 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudoestaacutetica 12 de la aceleracioacuten siacutesmica horizontal - Aceleracioacuten horizontal siacutesmica pseudo-estaacutetica 020g - Aceleracioacuten vertical siacutesmica pseudo-estaacutetica 010g
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 2
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i2 = 0ordm
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= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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46- CONDICIONES DE CIMENTACION De un anaacutelisis de los resultados obtenidos se desprende el siguiente Cuadro Resumen de Condiciones de Cimentacioacuten del Puente Caacutescara de acuerdo a la Norma E-50 y para cada uno de los estribos Estribo Derecho e Izquierdo Tipo de cimentacioacuten Cimentacioacuten de estribos con zapatas cuadradas aisladas de 40 m Roca de apoyo de la cimentacioacuten Roca microgranito ligeramente fracturada Profundidad de cimentacioacuten 100 m Capacidad de carga admisible 400 Kgcm2 Asentamiento Asentamiento total de 0025 mm 5- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a)- El macizo rocoso de cimentacioacuten de ambos estribos del Puente Caacutescara se encuentra constituido por roca microgranito ligeramente fracturada y de regular a buena competencia ingenieril como material de cimentacioacuten b)- La capacidad de carga admisible del macizo rocoso de la cimentacioacuten del estribo derecho e izquierdo del Puente Caacutescara es igual a 400 Kgcm2 c)- Se recomienda excavar en profundidad toda el aacuterea que involucra el apoyo de la cimentacioacuten preferentemente sin el uso de explosivos o con explosivos de bajo poder Despueacutes de llegar a la profundidad de cimentacioacuten recomendada igual a 100 m se procederaacute a colocar un solado de 50 cm sobre el piso de la excavacioacuten realizada mediante la utilizacioacuten de un concreto simple con un valor de resistencia a la compresioacuten como miacutenimo igual a 80 Kgcm2 para luego cimentar sobre este d)- Se recomienda apoyar la estructura sobre un bloque o dado de cimentacioacuten cuyas aristas se encuentren alejadas un miacutenimo de 20 m o 2 veces la dimensioacuten del dado con respecto al borde del acantilado del terreno natural del macizo rocoso
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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Muy
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CIMENTACION
TUNELES
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BUZAMIENTO DE ESTRUC
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DE
REAJUSTE 0
0
0
-2
-2
-2
Favorables
Medianamente
Favorables
-5
-7
-25
Desfavorables
-10
-15
-50
250
- 50
0
500
- 10
00
Muy
Desfavorables
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-25
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Nordm 01
Resultados de los Trabajos de Campo ( 04 hojas ) Registro de Campo para descripcioacuten litoloacutegica (02 hojas) Registro de Rock Mass Rating (RMR) (02 hojas)
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Derecha) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
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CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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DIACLASAS
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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R E G I S T R O D E C A M P O P A R A D E S C R I P C I O N L I T O L O G I C APROYECTO PUENTE CASCARA MUESTRA Nordm CLAVE DE CAMPO UBICACION Camino Rural Rivacayco-Caacutescara sobre Riacuteo Pacapausa
COORDENADAS 8341800 m N 677295 m E FECHA Oct-09COTA 2655 msnm HECHO POR E M ELUGAR SECTOR Riacuteo Pacapausa (Margen Izquierda) REVISADO POR E M E
DESCRIPCION CROQUIS DE UBICACIOacuteNTIPO DE ROCA VolcaacutenicaNOMBRE DE ROCA MicrogranitoMINERALES Si
FOSILES No
OBSERVACIONES Se observa la presencia abundante de CuarzoPlagioclasa Ortoza y Pirita
INFORMACION GENERALEMPLAZAMIENTO TAMANtildeO EMPLAZAMIENTO DATOS ADICIONALES
(1) AFLORAMIENTO NATURAL (5) GALERIA (1) gt 10 msup2 (1) FOTOGRAFIAS (5) ENSAYO LABORATORIO(2) EXCAVACION ARTIFICIAL (6) TUNEL (2) 5 - 10 msup2 (2) UBICACIOacuteN EN MAPAS (6) OTROS(3) CALICATA (7) SONDEO DIAMANTINO (3) 1 - 5 msup2 (3) ANALISIS PETROGRAFICO(4) TRINCHERA (4) lt 1 msup2 (4) ENSAYOS DE CAMPO
MATERIAL ROCOSO
C O L O RCARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
BASICO TONALIDAD INTENSIDAD(1) ROSA (8) BLANCO (1) ROSACEO (1) CLARO (1) OLOR(2) ROJO (9) GRIS (2) ROJIZO (2) MODERADO (2) SABOR(3) AMARILLO (10) NEGRO (3) AMARILLENTO (3) OSCURO (3) ASTRINGENTE(4) CAFEacute (11) (4) MARRONOSO(5) VERDE OLIVO (5) VERDOSO(6) VERDE (6) AZULADO(7) AZUL (7) GRISACEO
TAMANtildeO DE GRANO TEXTURA GRADO DE METEORIZACION GRADO DE ESQUISTOCIDAD PESO ESPECIFICO(1) MUY GRUESO gt 60 mm (1) AFANITICA (1) SANA (1) ALTO (1) ALTO(2) GRUESO 2 - 60 mm (2) PORFIRITICA (2) MUY POCO METEORIZADA (2) MODERADO (2) MODERADO(3) MEDIANO 006 - 2 mm (3) FANERITICA (3) POCO METEORIZADA (3) BAJO (3) BAJO(4) FINO 0002 - 006 mm (4) MICRITICA (4) MOD METEORIZADA (4) MUY BAJO (4) MUY BAJO(5) MUY FINO lt 0002 mm (5) GRANULAR (5) MUY METEORIZADA (5) AUSENTE
(6) DOLITICA
GRADO DE RESISTENCIA GRADO DE COHESION FORMA SUPERF FRACTURAC REACCION AL HCL PENDIENTE(1) EXTREM RESISTENTE (1) ALTO (1) CONCAVA (1) FUERTE (1) FAVORABLE(2) MUY RESISTENTE (2) MODERADO (2) ONDULADA (2) MODERADO (2) DESFAVORABLE(3) RESISTENTE (3) BAJO (3) PLANA (3) DEBIL(4) MOD RESISTENTE (4) MUY BAJO (4) REGULAR (4) NINGUNA(5) DEBIL(6) MOD DEBIL(7) EXTREM DEBIL
MASA ROCOSAESTRUCTURA TAMANtildeO DE BLOQUES (m3) TAMANtildeO DE ESTRATOS (cm) ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES (m)
(1) MASIVA (1) MUY GRANDE gt 08 (1) MUY GRANDE gt 200 (1) EXTREMADAMENTE AMPLIO gt 6(2) BLOCOSA (2) GRANDE 02 - 08 (2) GRANDE 60 - 200 (2) MUY AMPLIO 2 - 6(3) TABULAR (3) MEDIANO 0008 - 02 (3) MEDIANO 20 - 60 (3) AMPLIO 06 - 20(4) ESTRATIFICADA (4) PEQUENtildeO 0002 - 0008 (4) FINO 6 - 20 (4) MODERADO 02 - 06(4) COLUMNAR (5) MUY PEQUENtildeO lt 0002 (5) MUY FINO 2 - 6 (5) CERCANO 006 - 02(4) TRITURADA (6) LAMINADO 06 - 2 (6) MUY CERCANO 002 - 006(4) GNEISICA (7) LAMINADO FINO lt 06 (7) EXTREM CERCANO lt 002
CALIFICACION GEOTECNICA PUNTUAL DE CAMPO Roca Regular(1) ROCA BUENA (2) ROCA REGULAR (3) ROCA MALA
MR 2 del EI
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
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CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Nordm 02
Resultados de los Ensayos de Laboratorio de Rocas (09 hojas ) Descripcioacuten de Propiedades Fiacutesicas y Mecaacutenicas de las Rocas (01 hojas) Ensayo de Resistencia a la Compresioacuten Simple para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de Densidad natural absorcioacuten y porosidad para 02 muestras de roca (02 hojas) Ensayo de corte directo para 02 muestras de roca (04 hojas)
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
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DIACLASAS
i1= 90ordm
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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ANEXO Ndeg03 Caacutelculo de la capacidad de carga admisible en el macizo rocoso de cimentacioacuten del Puente Caacutescara utilizando la metodologiacutea de
Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE EN MACIZO ROCOSO DEL PUENTE CASCARA USANDO EL METODO DE OLALLA Y
SERRANO 1- DATOS GENERALES Denominacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica MR1 y MR2 (Estribo Derecho e Izquierdo del Puente) Ubicacioacuten de la Estacioacuten Geomecaacutenica Margen Derecha e Izquierda del riacuteo Pacapausa en Puente Caacutescara Tipo de exposicioacuten Afloramiento masivo en corte natural Tipo de macizo rocoso Volcaacutenico Microgranito 2- FOTOGRAFIA
3- CROQUIS GENERAL PARA EL CALCULO
BUZAMIENTO = 20ordm
= 70ordm
CONTORNO 2
2
i2 = 0ordm
CONTORNO 1
= 90ordm
1
DIACLASAS
i1= 90ordm
Ph
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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4- DATOS DE CALCULO - Tipo de roca Matriz Volcaacutenico Microgranito - Valor del paraacutemetro mo para la roca matriz 25 - Valor del paraacutemetro so para la roca matriz 1 - Valor del paraacutemetro a 14 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Valor del paraacutemetro b 6 (Valor promedio para roca perturbada por voladuras) - Resistencia a la compresioacuten simple RCS=c de la roca matriz 1300 Kgcm2 (Obtenido del
Ensayo de resistencia a la compresioacuten simple) - Valor del Rock Mass Rating RMR del macizo rocoso 60 (Obtenido de los trabajos de campo
y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad del suelo yo roca por encima del nivel de cimentacioacuten 1 260 Tnm3 (Obtenido de
los trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Densidad de la roca por debajo del nivel de cimentacioacuten 2 260 Tnm3 (Obtenido de los
trabajos de campo y laboratorio efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Angulo de friccioacuten interna de las discontinuidades 30ordm (Valor estimado a partir de los
resultados obtenidos en el Ensayo de corte directo) - Componente de cohesioacuten C=t a lo largo de las discontinuidades 00 Kgcm2 (Valor estimado
a falta de datos y en forma conservadora) - Buzamiento de las discontinuidades 20ordm (Obtenido de los trabajos de campo efectuados en
la estacioacuten geomecaacutenica) - Complemento del Buzamiento de las discontinuidades 70ordm (Obtenido de los trabajos de
campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Inclinacioacuten del terreno en el Contorno 1 con respecto a la horizontal 0ordm (Obtenido de los
trabajos de campo efectuados en la estacioacuten geomecaacutenica) - Profundidad de cimentacioacuten Df 100 m (Valor miacutenimo para el caso de cimentaciones sobre
macizos rocosos Norma E50 Suelos y Cimentaciones) - Inclinacioacuten de la carga 1 con respecto a la perpendicular del Contorno 1 i1 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) - Inclinacioacuten de la carga 2 con respecto a la perpendicular del Contorno 2 i2 0ordm (Obtenido de
la topografiacutea del terreno y las condiciones de carga) 5- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS m y s (HOEK y BROWN) DE LOS MACIZOS ROCOSOS DE CIMENTACION
m = mo e ((RMR-100)a)
s = so e ((RMR-100)b)
m = 25 x e ((60-100)14) = 25 x e -2857 = 25 x 00574 = 1436 s = e ((60-100)6) = e ndash667 = e ndash667 = 000127 6- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS YDE OLALLA Y SERRANO = m c 8 luego = 1436 x 1300 8 = 23335 Kgcm2 = 8 s m2 luego = 8 x 000127 14362 = 00049 7- DETERMINACION DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO En el Contorno 1 se tiene = 90ordm
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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i1 = 90ordm 1 = 1Df luego 1 = 260 x 100 = 260 Tnm2 = 0260 Kgcm2
En el Contorno 2 se tiene Terreno horizontal o subhorizontal i2 = 0ordm 2 Es el esfuerzo actuante aplicado al macizo rocoso por las cargas de la cimentacioacuten 8- DETERMINACION DE LA CARGA NORMALIZADA (O1
) O1
= 1 + luego O1 = 026023335 + 00049 = 0006
9- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ISOTROPO ( Ph iso ) Ph iso = ( N ndash ) Para las condiciones de los Contornos 1 y 2 y con el valor de la carga normalizadaO1
) se obtiene de la FIGURA Nordm 34 el Coeficiente de la carga de hundimiento N N = 38 luego Ph iso = 23335 ( 380 ndash 00049 ) = 885587 Kgcm2 10- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (Ph aniso) De los datos de caacutelculo se tiene que
70ordm = 30ordm t=C= 00 Kgcm2 = 90ordm = 00049 con los cuales a partir de la FIGURA Nordm 55 se estima el Mecanismo de rotura para el caso anisotropo y la reduccioacuten que se debe aplicar al Ph iso para obtener el Ph aniso De la FIGURA Nordm 55 para = 0005 se obtiene una reduccioacuten R = 75 con lo cual Ph aniso = P h iso R = 885587 x 7500 = 664190 Kgcm2 De la FIGURA Nordm 55 se obtiene tambieacuten que el mecanismo de rotura ha de ser Mecanismo Tipo MC (Mecanismo Complejo) 11- DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE PARA CASO DE MACIZO ROCOSO ANISOTROPO (adm) adm = Ph aniso FS El factor de seguridad (FS) se obtiene a partir de la FIGURA Nordm 517 Se entra con el valor de c = RCS = 130 Mpa y RMR = 60 con lo cual se obtiene FS = 40 luego adm = 664190 40 = 16604 Kgcm2
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 501 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 0deg
FIGURA Ndeg 502 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 5deg
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 503 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 10deg
FIGURA Ndeg 504 Valores del coeficiente de la carga de hundimiento (N) en funcioacuten de la carga exterior ( 1) y del aacutengulo de inclinacioacuten (i2) = 15deg
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 505 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 0deg)
FIGURA Ndeg 506 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 = 10deg)
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 507 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 =30deg 1 =0 y distintos valores de 0001 001 01(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 508 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 509 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =0deg)
FIGURA Ndeg 510 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =0deg)
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 511 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 512 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =10deg)
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 513 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =10deg)
FIGURA Ndeg 514 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 01(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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FIGURA Ndeg 515 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 001(i2 =20deg)
FIGURA Ndeg 516 Reduccioacuten de la carga de hundimiento por efecto de la anisotropia para = 0deg t=c=0 1 =0 y distintos valores de 0001(i2 =20deg)
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FIGURA Ndeg 517 Factor de seguridad por falla al corte en el Meacutetodo de Olalla y Serrano
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