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7. SUELOS, CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

7.1 GENERALIDADES

El objetivo del Estudio, es realizar los estudios de suelos en los sectores donde el

pavimento presente problemas estructurales y/o funcionales, previamente

determinados mediante medición de deflexiones, de regularidad superficial o por

relevamiento de fallas (evaluación del pavimento), realizando prospecciones de

suelos mediante calicatas cada 500 m hasta una profundidad de 1.50 m.

Además hacer el estudio de canteras, verificando su uso y potencia para su

posterior utilización al realizar los trabajos. De igual manera con las fuentes de

agua ubicadas a lo largo de la carretera, se determinará su calidad y si son

adecuadas para su uso.

7.2 ESTUDIO DE SUELOS

A lo largo de la carretera no se identificó tramos que presentan problemas

estructurales, pero con el objeto de conocer las características de los suelos

existentes a lo largo del tramo, se realizó unas excavaciones para determinar los

espesores de cada capa conformante de la estructura del pavimento existente.

El espesor de la carpeta asfáltica varia entre 5 y 20 cm, con un promedio de 8 cm;

la base granular tiene una clasificación A-1-a y A-1-b, con espesores variables

entre 5 y 35 cm, siendo un material granular con grava y arena limosa, bien

graduada y valores de C.B.R. de 53% a 71%.

La subrasante está conformada por suelos granulares de tipo A-1-a, A-1-b y A-2-4

con un valor promedio de C.B.R. de 15%.

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7.3 ESTUDIO DE CANTERAS

7.3.1 Generalidades

La caracterización del área de investigación como depósitos sedimentarios nos

permite tener claro que los materiales que pueden encontrarse tendrán una

durabilidad buena y un volumen regular a muy bueno, no obstante la ubicación de

estas canteras han sido definida tomando en cuenta la cantidad, calidad y

cercanía a los tramos de trabajo y a la carretera. Las canteras ubicadas se

detallan en el Plano C–01 y en el Diagrama de Canteras DC-01 (Volumen Nº 4

Planos).

7.3.2 Trabajo de Campo

Consistió en la identificación de las posibles canteras a utilizarse para la

producción de agregados; una vez identificadas las canteras se procedió a

realizar las exploraciones hasta una profundidad de 3.00 m describiendo el

material encontrado en cada una de ellas, las cuales se muestran en los registros

de perforación. Se identificó 3 canteras ubicadas a lo largo de todo el tramo: San

Antonio, Jaway (Km. 1201) y Km. 1213.

De ellas se extrajeron muestras representativas para realizar los ensayos

respectivos verificando su calidad. Además se realizó un levantamiento

topográfico para determinar su área de explotación y calcular su volumen

explotable, se ubicó las distancias de los accesos desde la carretera hacia el

centro de gravedad de ellas.

Se realizaron un total dieciséis calicatas (16), seis (6) de ellas en la Cantera San

Antonio ubicada en el Km. 1140+000 a una profundidad de 3.00 m, seis (6)

calicatas en la Cantera Jaway (Km. 1201) a una profundidad de 3.00 m y las

cuatro (4) restantes en la Cantera Km. 1213 una profundidad de 1.50 m.

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7.3.3 Ensayos de Laboratorio

A las muestras obtenidas de las perforaciones, se le realizaron los siguientes

ensayos de laboratorio:

- Análisis Granulométrico por tamizado

- Contenido de Humedad

- Límite Líquido y Límite Plástico

- Equivalente de Arena

- Partículas chatas y alargadas

- Caras fracturadas

- Durabilidad con Sulfato de Sodio

- Ensayo Riedel Weber

- Adherencia del Agregado Grueso

- Sales solubles

- Abrasión

- Proctor

- C.B.R.

Los resultados de los ensayos efectuados tuvieron un carácter de verificación,

debido a que estas canteras han sido utilizadas anteriormente para la producción

de agregados para mezcla asfáltica, base granular, tratamiento superficial, relleno

y concreto de cemento Pórtland; obteniéndose buenos resultados durante la

ejecución de la obra.

7.3.4 Volumen a Explotar

Para el cálculo de los volúmenes de explotación de las canteras se realizó un

levantamiento topográfico con secciones cada 10 m, en base a las exploraciones

realizadas en todo el área disponible. Se adjunta el calculo de la potencia de las

canteras levantadas, el cual sería el volumen bruto a explotarse. En los planos

PC-01 y PC—02 (Cantera San Antonio), PC-03 y PC-04 (Cantera Jaway) y PC-05

al PC-07 (Cantera Km. 1213) se muestra los levantamientos topográficos.

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a) Cantera San Antonio

- Ubicación: Km. 1140+000 lado izquierdo, acceso a 4.0 Km.

- Potencia 84,074.60 m3

- Rendimiento Chancado 75% (según los registros de perforación ubicados

en el Volumen Nº 1 Anexo II).

- Utilización Para mezcla asfáltica, base granular y concreto de cemento

portland, tratamiento superficial, sello asfáltico y relleno

- Tipo de Material Material granular, con bolonería, canto rodado, grava y

arena limosa

b) Cantera Jaway - Ubicación Km. 1201+500 lado izquierdo, acceso a 2.5 Km. por vía

afirmada transitable.

- Potencia 59,488.45 m3

- Rendimiento Chancado 70% (según los registros de perforación ubicados

en el Volumen Nº 1 Anexo II).

- Utilización Base granular, carpeta asfáltica, concreto de cemento

portland, tratamiento superficial, sello asfáltico y relleno

- Tipo de Material Grava semi angulosa en matriz areno-limosa, no plástica.

c) Cantera Km. 1213 - Ubicación Km. 1213+000 lado derecho, acceso a 5.5 Km. (acceso al

pueblo de Locumba por vía asfaltada a 5.0 Km. y 0.5 Km.

por vía afirmada transitable).

- Potencia 234,536.80 m3

- Rendimiento Chancado 85% (según los registros de perforación ubicados

en el Volumen Nº 1 Anexo II).

- Utilización Base granular, carpeta asfáltica, concreto de cemento

portland, tratamiento superficial, sello asfáltico y relleno

- Tipo de Material Agregado grueso semi angular, con canto rodado y grava,

agregado fino areno-limoso, no plástico.

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Considerando los rendimientos establecidos para la explotación de canteras, se

muestra a continuación el volumen neto que aportaría cada una de ella para su

uso:

CANTERA POTENCIA VOLUMEN NETO

UBICACIÓN m3 A UTILIZAR

KM. 1140 84,074.60 75% 63,055.95

KM. 1201 59,488.45 70% 41,641.92

KM. 1213 234,536.80 85% 199,356.28

RENDIMIENTO

En los planos de ubicación de canteras se muestra la potencia de las canteras

(volumen bruto).

La cantera a usarse para la producción de material y la cual abastecerá durante la

ejecución de la obra, será la Cantera Jaway ubicada en el Km. 1201+500,

disponiendo de potencia suficiente para realizar los trabajos respectivos. Además

en este lugar se ubicará la planta de asfalto para la fabricación de mezcla

asfáltica.

7.4 FUENTES DE AGUA

Para el estudio de las fuentes de agua se ubicó las existentes a lo largo de la

carretera, se tomaron muestras para sus respectivos ensayos determinando la

calidad de ellas mediante análisis químicos realizados en el laboratorio.

NOMBRE PROGRESIVA TIPO

Moquegua 1139+795 Río

Tambo 1213+000 Río

El resto de las quebradas existentes en la zona se encuentran secas y con pocas

precipitaciones anuales (mínimas).

Los resultados de los ensayos efectuados a las fuentes de agua se encuentran en

el Volumen Nº 1 Anexo II.

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Los ensayos no muestran ningún inconveniente para el uso de las fuentes de agua

existentes en los materiales granulares del pavimento. Se recomienda el uso de

agua potable transportada desde la ciudad de Moquegua para la dilución de las

emulsiones asfálticas que se van a colocar en los riegos, elaboración del concreto

de cemento Pórtland y según otros requerimientos.

7.5 BOTADEROS

A lo largo del tramo se han ubicado 5 botadores, los cuales servirán para el

depósito y conformación del material excedente producto de los cortes, retiro de

bermas y carpetas dañadas, demoliciones, etc.

Previa identificación de los botaderos se realizó un levantamiento topográfico del

área utilizable, para calcular su capacidad de almacenamiento. Se adjunta los

cálculos de la capacidad de los botaderos, ubicándose en las siguientes

progresivas:

Ubicación Lado Capacidad Km. 1159+500 izquierdo 8,225.60

Km. 1161+000 derecho 2,546.05

Km. 1163+500 derecho 2,659.70

Km. 1165+300 derecho 2,751.20

Km. 1167+400 izquierdo 4,919.40

7.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• Se determinó que por su ubicación y potencia, la Cantera Jaway (Km.

1201+500) será empleada durante la ejecución de la obra para la

fabricación de mezcla asfáltica, base granular, concreto de cemento

portland, tratamiento superficial y relleno.

• Luego del análisis y evaluación de los resultados de los ensayos

ejecutados a la Cantera Jaway, efectivamente puede usarse para los

trabajos antes mencionados.

• Se recomienda el uso de agua potable transportada desde la ciudad de

Moquegua para la dilución de las emulsiones asfálticas que se van a

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colocar en los riegos, elaboración del concreto de cemento Pórtland y

según otros requerimientos.

• Se dispone de 5 botaderos a lo largo del tramo para eliminar el material

excedente, con una capacidad total de 21,154.05 m3 para no alterar ni

contaminar el ambiente de la zona.

• Para el abastecimiento de piedras para los muros de gaviones, se traerá el

material de los ríos existentes cumpliendo con los requisitos establecidos.

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