1. informe de ingeniería tambo blanco
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TABLA DE CONTENIDO
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Antecedentes
.................................6
2 Alcance y Objetivos del Estudio ..................6
2.1 Alcance ................................................................................................................................................................6
2.2 Objetivos ..............................................................................................................................................................7
3 Ubicación geográfica del proyecto.................7
4
Estado actual .................................8
5
Metodología General
..........................12
6
Descripción de los trabajos realizados
.............13
6.1 Levantamiento topográfico............................................................................................................................13
6.2 Levantamiento geológico ...............................................................................................................................13 6.3 Investigación geotécnica................................................................................................................................14
6.3.1 Trabajos de campo ............................................................................................................................................................ 14
6.3.1.1 Investigación Geofísica............................................................................................................................................... 14
6.3.1.2 Perforaciones geotécnicas ........................................................................................................................................ 14
6.3.2 Trabajos de laboratorio.................................................................................................................................................... 16
6.4 Estudio Hidrológico.........................................................................................................................................17
6.4.1 Identificación del problema y objetivos del estudio ................................................................................................ 17
6.4.2 Consideraciones de Campo ............................................................................................................................................. 17
6.4.3 Metodología Utilizada ....................................................................................................................................................... 19
6.5 Drenaje Superficial..........................................................................................................................................23
6.5.1 Definición del problema y objetivo del estudio......................................................................................................... 23
6.5.2 Consideraciones de campo.............................................................................................................................................. 25
6.5.3 Metodología.......................................................................................................................................................................... 26
6.5.4 Captación de aguas de montaña (cuneta de coronación)....................................................................................... 28
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6.6 Evaluación de la vía de servicio ..................................................................................................................28
6.6.1 Identificación del problema y objetivo......................................................................................................................... 28
6.6.2 Metodología desarrollada ................................................................................................................................................ 28
7 Interpretación de los resultados obtenidos .........29
7.1 Geología .............................................................................................................................................................29
7.2 Perfil estratigráfico a lo largo de la línea de conducción.....................................................................33
7.3 Propiedades índice y físico mecánicas de los suelos .........................................................................39
8
Mapa de amenazas geológicas
...................41
8.1 Objetivos ............................................................................................................................................................41
8.2 Metodología del mapa de amenazas ...........................................................................................................41
9
Soluciones de ingeniería
.......................42
9.1 Estabilidad general del proyecto .................................................................................................................42
9.1.1 Metodología general.......................................................................................................................................................... 42
9.1.2 Taludes en suelo ................................................................................................................................................................ 43
9.1.3 Taludes en roca .................................................................................................................................................................. 45
9.1.4 Estabilidad general de los taludes a lo largo del tramo en estudio ................................................................... 46
9.1.5 Alternativas de solución de los movimientos de masa detectados. ................................................................... 47
9.1.5.1 Medidas Generales de Estabilización..................................................................................................................... 49
9.2 Diseños especiales ..........................................................................................................................................51
9.2.1 Tramo Captación – Sifón Tambo Blanco................................................................................................................... 51
9.2.2 La Libertad y La Unión ..................................................................................................................................................... 52
9.2.3 Cámara de Rotura............................................................................................................................................................... 52
9.2.4 Tramo entronque Shucos – Cámara de Rotura (Incluye deslizamiento SA09).............................................. 52
9.2.5 Anclajes................................................................................................................................................................................. 52
10 Monitoreo. ..................................54
10.1 Monitoreo de la Superficie del Terreno ....................................................................................................54
10.2 Monitoreo de movimientos del subsuelo ...................................................................................................56
10.3 Monitoreo de desplazamiento entre superficies continuas ...................................................................59
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10.4 Monitoreo de presiones intersticiales ........................................................................................................60
11
Conclusiones generales
........................62
12 Recomendaciones ............................69
13 Equipo Consultor .............................74
14 Observaciones...............................76
ANEXOS
ANEXO No 1. Estudio Geológico
Informe
Anexo 1.1 Mapas geológicos del proyecto
Anexo 1.2 Mapas y cortes geológicos por tramos del proyecto
ANEXO No 2. Inventario de deslizamientos
Informe
Anexo 2.1 Inventario de deslizamientos Entronque Shucos – Quebrada Los Osos (Código SA)
Anexo 2.2 Inventario de deslizamientos Quebrada Los Osos - Salida del Túnel (Código SB)
Anexo 2.3 Inventario de deslizamientos Entrada al Túnel – Río Paramales (Código SC)
Anexo 2.4 Inventario de deslizamientos Río Paramales – Captación Los Leones (SD)
ANEXO No 3. Estudio Geofísico
Informe
Anexo 3.1 Exploraciones geofísicas
Anexo 3.2 Hojas de datos de campo: Sísmica de Refracción y Resistividad Eléctrica
Anexo 3.3 Resultados de la interpretación computarizada SEV
Anexo 3.4 Perfiles Geofísicos
ANEXO No 4. Registros de Perforación
Informe
Anexo 4.1 Registros de Perforación Entronque Shucos – Salida Túnel
Anexo 4.2 Registros de Perforación Paramales – Entrada Túnel
Anexo 4.3 Registro Fotográfico
ANEXO No 5. Ensayos de Laboratorio
Informe
Anexo 5.1 Clasificación SUCS Entronque Shucos – Salida Túnel (Imbana)
Anexo 5.2 Clasificación SUCS Paramales – Entrada Túnel (Imbana)
Anexo 5.3 Ensayos Triaxiales UU y Clasificaciones
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Anexo 5.4 Gravedad Específica
ANEXO No 6. Ubicación de Sondeos y Perfil Estratigráfico
Informe
Anexo 6.1 Ubicación de sondeos y perfil estratigráficoANEXO No 7. Informe Vial
Informe
Anexo 7.1 Planimetría de la vía
Anexo 7.2 Formulario de evaluación vial
Anexo 7.3 Inestabilidad de taludes de corte
Anexo 7.4 Cuneta tipo
Anexo 7.5 Alcantarilla tipo
Anexo 7.6 Badén tipo Anexo 7.5 Fotografías
ANEXO No 8. Mapa de Amenazas
Informe
Anexo 8.1 Mapas temáticos base
• Mapa de pendientes.
• Mapa de tipo de suelo.
• Mapa de uso del suelo.
•
Mapa geológico.
Anexo 8.2 Mapas de susceptibilidad.
• Mapa de susceptibilidad Deslizamientos – Pendientes.
• Mapa de susceptibilidad Deslizamientos – Tipo de suelo.
• Mapa de susceptibilidad Deslizamientos – Uso del suelo.
• Mapa de susceptibilidad Deslizamientos – Geología.
Anexo 8.3 Mapa de amenazas.
ANEXO No 9. Estudio de Taludes y Soluciones de Ingeniería
Informe
Anexo 9.1 La Libertad
• Ubicación de sondeos y perfiles
• Perfiles estratigráficos
• Corridas de estabilidad de taludes
Anexo 9.2 La Unión
• Ubicación de sondeos y perfiles
• Perfiles estratigráficos
• Corridas de estabilidad de taludes
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Anexo 9.3 Cámara de Rotura No 1
• Ubicación de sondeos y perfiles
• Perfiles estratigráficos
•
Corridas de estabilidad de taludes Anexo 9.4 Deslizamiento SA09
• Ubicación de sondeos y perfiles (Deslizamiento SA09)
• Perfiles estratigráficos
• Corridas de estabilidad de taludes
ANEXO No 10. Cálculo y Diseño de Anclajes
Anexo Nº 10.1. Cuadros de resumen de los anclajes
• Resumen de anclajes.
Anexo Nº 10.2. Cálculos de Anclajes Convexos Horizontales Normales.
• Dimensionamiento
• Chequeo de la resistencia pasiva
• Capacidad de carga
• Chequeo al corte
• Chequeo al desplazamiento
Anexo Nº 10.3. Cálculos de Anclajes Convexos Horizontales Pilotados.
• Resultados de análisis en el Multipier.
Anexo Nº 10.4. Cálculos de Anclajes Cóncavos Horizontales
• Dimensionamiento
• Chequeo de la resistencia pasiva
• Capacidad de carga
• Chequeo al desplazamiento.
Anexo Nº 10.5. Cálculos de Anclajes Convexos Verticales.
• Diseño de anclajes.
Anexo Nº 10.5. Cálculos de Anclajes Cóncavos Verticales.• Dimensionamiento
• Capacidad de carga
• Chequeo al desplazamiento.
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1 Antecedentes
La Ilustre Municipalidad de Cantón Loja, se encuentra empeñada en la culminación del
proyecto del Plan Maestro de Agua Potable (PMAP-L) para la ciudad de Loja, que permita el
abastecimiento de este servicio hasta el año 2025.
Sin embargo, debido a que la línea de conducción de agua cruda atraviesa zonas
geológicamente inestables, las cuales han presentado problemas, no ha sido posible concluir
el proyecto sin antes realizar obras que garanticen su estabilidad y operación de manera
segura y con un mínimo de interrupciones del servicio.
Es así como el cabildo de la ciudad por intermedio de su alcalde Ing. Jorge Bailón Abad, y la
compañía ABENGOA, ejecutora física del proyecto, coinciden en la necesidad de realizar unestudio Geológico – Geotécnico de la Línea de conducción entre la captación en la Quebrada
de los Leones y en entronque con la conducción emergente de Shucos.
De acuerdo a observaciones preliminares realizadas y que constan en la propuesta técnica del
estudio, se llegó a determinar que el proyecto se encuentra emplazado en su mayor porcentaje
en una zona montañosa en cortes a media ladera, con zonas inestables que afectan la
seguridad de la tubería de conducción de agua cruda y demás obras civiles ya construidas en
diferentes puntos, presentando un alto riesgo geológico de ser afectadas por fenómenos deremoción en masa.
2 Alcance y Objetivos del Estudio
2.1 Alcance
De acuerdo a lo establecido en el objeto del contrato de consultoría firmado con ABENGOA
S.A., la Universidad Técnica Particular de Loja se compromete a realizar el “Estudio
Geológico – Geotécnico de la línea de conducción de agua cruda en el tramo comprendido
entre la captación en la quebrada Los Leones hasta la intersección con la línea de conducción
proveniente de la quebrada Shucos y en las zonas de deslizamientos conocidos como Salapa y
Chirimoyo, en el marco del Plan Maestro de Agua Potable de la ciudad de Loja” , de acuerdo
a la Propuesta Técnico – Económica presentada por al UTPL, la misma que forma parte del
contrato.
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2.2 Objetivos
Según lo ofertado en la Propuesta Técnico – Económica de la UTPL, los objetivos esperados
del estudio son los siguientes:
Informe final de Ingeniería.
Mapa topográfico del proyecto escala 1:1000.
Estudio geológico con mapas y cortes a detalle a lo largo de la línea de conducción y su
zona de influencia dentro del perímetro especificado a escala 1:1750.
Mapa de amenazas geológicas (Por fenómenos de remoción de masas) a escala 1:5000.
Estudio de taludes de la conducción.
Diseños de obras de estabilización, mitigación o monitoreo.
Diseños estructurales de obras de estabilización.
Memorias técnicas, planos, especificaciones técnicas y volúmenes de obra.
Además para cumplir con los objetivos planteados ha sido necesario realizar los siguientes los
siguientes trabajos:
Estudio geofísico de la línea de conducción.
Exploraciones geotécnicas, con el respectivo perfil geotécnico de la línea de conducción.
Estudio hidrológico – hidráulico, para dimensionamiento de obras de drenaje.
Con estos puntos se cumple el objeto del contrato, pero se ha creído conveniente realizar
estudios adicionales de tres temas importantes y de mucha utilidad para el proyecto como los
siguientes:
Cálculo y dimensionamiento preliminar de anclajes, para la línea de conducción del
tramo.
Inventario de deslizamientos del tramo.
Informe vial del proyecto.
3 Ubicación geográfica del proyecto
La línea de conducción en estudio, que tiene una longitud aproximada de 17 kilómetros, está
ubicada en la región sur de la República del Ecuador, emplazada al noreste de la ciudad de
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Loja y noroeste de la provincia de Zamora Chinchipe (Ver esquema de ubicación, Fig. 1).
Figura No 1. Implantación General de
la zona de Estudio.
4 Estado actual
El tramo de la línea de conducción en estudio, tiene como puntos notables: la Captación en la
Quebrada de los Leones (Foto No 1), el sifón del Río Tambo Blanco (Foto No 2), el sifón de
la Quebrada Paramales (Foto No 3), el túnel de la abscisa 9+885 con una longitud de 850 m
(Foto No 4), la cámara de rotura No 1 (Foto No 5), el sifón de la Quebrada los Osos y la
conducción hasta el entronque con la línea emergente que proviene de la Quebrada Shucos
(Foto No 6).
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Foto No 1. Captación en la quebrada Los Leones.
La captación esta implantada en el margen izquierda de la Quebrada los Leones y sus obras
están completamente terminadas, existiendo en este sector un tramo de aproximadamente 400
metros en el cual la tubería se encuentra embaulada. En este lugar se han producido
deslizamientos de rocas de considerables dimensiones que actualmente cubren un tramo del
embaulado. Desde la captación hasta el sifón de Tambo Blanco, se ha colocado tubería PRFVen su mayor parte, faltando unos pequeños tramos para completarla. Este tramo presenta
algunos problemas de inestabilidad, algunos de los cuales ponen en riesgo a la conducción. El
sifón de Tambo Blanco se ha construido en tubería PRFV, acero dúctil en el paso aéreo y
luego continúa con tubería PRFV. En el sector de la Unión (200 m) y la Libertad (100 m)
por efecto del movimiento de masas detectado, se ha colocado tubería de acero. El túnel esta
concluido en toda su extensión, con la conducción en acero y desde la salida hasta la cámara
de rotura No 1, con tubería PRFV, existiendo algunos tramos descubiertos por la erosión provocada por las aguas lluvias; luego continúa por la Quebrada de los Osos hasta el
entronque Shucos atravesando una zona considerablemente inestable.
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Foto No 2. Sifón Tambo Blanco.
Foto No 3. Sifón Paramales.
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ENTRONQUE
Foto No 6. Entronque Shucos.
Finalmente, a lo largo del tramo en estudio existen sectores sin tubería, empates y
prácticamente falta construir todos los anclajes de soporte para la tubería.
5 Metodología General
Para la elaboración del informe se han realizado trabajos de campo, laboratorio y oficina. Los
trabajos de campo consistieron principalmente en campañas de exploración geotécnica y
geofísica y varias visitas al sitio de un grupo interdisciplinario de profesionales con el fin de
aportar cada uno desde su especialidad ideas para las posibles soluciones. Además se realizó
el levantamiento geológico de la zona del proyecto y trabajos con fotografías aéreas y cartas
geológicas, para la determinación de la geología atravesada por la conducción.
Con las muestras obtenidas de los trabajos de campo se han realizado los ensayos de
laboratorio necesarios para determinar las características físico – mecánicas de los suelos
obtenidos de la exploración geotécnica
Con la información de campo y laboratorio se han realizado trabajos de oficina
correspondientes a procesamiento de datos, interpretación de resultados y diseño conceptual
de soluciones y cálculos para diseño definitivo. Para determinar la estabilidad de las laderas se
realizó el respectivo análisis con la ayuda del programa de cálculo STEDWin (Annapolis
Engineering Software), del cual se obtuvo los factores de seguridad para cada caso.
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Para el cálculo y diseño de los anclajes se desarrollo un procedimiento, el cual dependía del
tipo de anclaje (normal ó pilotado), que en términos generales consistía en modelar el tipo de
anclaje, comprobar algunas condiciones estructurales y mecánicas para finalmente obtener el
diseño final. El diseño de los anclajes pilotados se lo desarrollo con el software FB-
MULTIPIER (BRIDGE SOFTWARE INSTITUTE, 2005), mientras que los anclajes de
normales se realizaron chequeos mediante hojas de cálculo.
6 Descripción de los trabajos realizados
Para cumplir con los objetivos del presente estudio, fue necesario realizar los trabajos que a
continuación se describen:
6.1 Levantamiento topográfico
El levantamiento topográfico fue realizado por la compañía ABENGOA S.A. y consistió en el
levantamiento de una franja topográfica de 60m (30m a cada lado del eje de la tubería) más el
levantamiento de áreas adicionales en los lugares críticos, como deslizamientos y zonas
potencialmente inestables.
La planimetría proporcionada en formato digital y en escala 1:1000, sirvió como base para el
desarrollo general de todo el estudio.
6.2 Estudio geológico
Este estudio consistió en realizar un levantamiento geológico a detalle de una franja de la
línea de conducción del PMAP-L, caracterizar los diferentes tipos de rocas existentes en el
lugar, realizar un inventario de deslizamientos existentes a lo largo del tramo de conducción y
determinar zonas de riesgo geológico en el área de estudio
El estudio contempló la recopilación de la información preliminar existente, análisis de fotos
aéreas a escala 1:60.000, donde se realizó fotointerpretación con la finalidad de determinar
estructuras geológicas en la zona de incidencia, tipo de relieve existente y posibles riesgos
geológicos.
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El levantamiento geológico a detalle se lo realizó con trabajos de campo sobre una franja
topográfica de 60 metros de ancho a lo largo de la línea de conducción del PMAP-L. El
trabajo consistió en la descripción de los principales afloramientos existentes en los corte de
la vía, donde se caracterizó el tipo de roca, estructuras geológicas locales, y zonas de
movimientos en masa (deslizamientos) que fueron recopilados con el respectivo código para
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la posterior elaboración del inventario.
Los mapas geológicos con la ubicación de los deslizamientos, se editaron en formato CAD,
partiendo de la base topográfica entregada por ABENGOA. En un mapa resumido se dividió
la franja topográfica total en tres tramos donde se ubicó la geología y los tipos dedeslizamientos inventariados para observar el proyecto en forma general. Además se
elaboraron 12 láminas a escala 1:1.750, cada conteniendo de 1.5 Km de conducción, con su
respectivo corte geológico por el eje de la tubería.
Finalmente, se ubicaron los diferentes afloramientos de roca que permitieron determinar y
armar el mapa geológico del sector, donde se esquematizaron medidas estructurales con sus
elementos de orientación. Paralelamente, se realizó un inventario de deslizamientos a lo largo
de la franja de conducción registrando información sobre el tipo, magnitud y grado deafectación que esta relacionado con la topografía del terreno y tipo de roca. Por
fotointerpretación se pudo determinar lineamientos y fallas geológicas que están incidiendo en
la estabilidad de la línea de conducción.
6.3 Investigación geotécnica
6.3.1 Trabajos de campo
6.3.1.1 Investigación GeofísicaA fin de determinar las características y geometría de los horizontes de suelo por donde pasa
la línea de conducción objeto del presente informe, se realizó estudios de prospección
geofísica, mediante métodos de sísmica de refracción y resistividad eléctrica. El estudio
geofísico así como la ubicación de las líneas y sondeos, se detallan en el Anexo No 3.
Se pudo definir un total de 2.100 metros de investigación mediante el método de sísmica de
refracción, distribuidos en 34 líneas; y, 16 sondeos eléctricos verticales con el dispositivo
Schlumberger, con una longitud de 1.033 metros de apertura de electrodos.
La investigación geofísica ha alcanzado una profundidad de alrededor de 50 metros, lo que
nos permite conocer las condiciones subsuperficiales a lo largo de toda la conducción.
6.3.1.2 Perforaciones geotécnicas
La investigación subterránea directa consistió en la ejecución de perforaciones con equipo
manual y ensayos SPT cada metro con la ayuda de un motor montado sobre trípode y tubería
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de perforación para la recuperación de muestras con la cuchara partida (Ver Foto No 7). En
cada perforación se realizó la respectiva caracterización del suelo aplicando la metodología de
clasificación manual-visual. La ubicación, profundidad, número de muestras y registros de
perforación se pueden encontrar en el Anexo No 4. Registros de Perforación.
Las Pruebas de Penetración Estándar SPT, son ensayos de tipo dinámico que nos permiten
determinar el número de golpes necesarios para introducir en el terreno una cuchara una
profundidad de 30 cm de longitud con la ayuda de una masa de 63 Kg en caída libre. El
número de golpes está relacionado con la resistencia del suelo. Durante el ensayo se recupera
muestras alteradas usadas en el laboratorio para determinar su contenido de humedad natural,
granulometrías y clasificación. El ensayo SPT ha sido realizado a cada metro de profundidad
y las muestras obtenidas llevadas al laboratorio para realizar los ensayos respectivos.Esta prospección tuvo como objetivo principal, conocer los tipos de suelos que conforman los
depósitos estudiados, su compacidad o consistencia y diferentes parámetros físico –
mecánicos que permitan obtener información para ser utilizados en los cálculos y diseños de
diferentes obras civiles necesarias para proveer de estabilidad y seguridad a la línea de
conducción de agua cruda.
Foto No 7. Perforación a percusión con ensayo SPT cada metro.
El trabajo se lo realizó en dos tramos, el primero comprendido desde el entronque de Shucos
(Abs. 16+840) hasta la salida del túnel (Abs. 10+835) con la ejecución de 18 perforaciones y
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desde el sifón de Paramales (Abs. 4+700) hasta la entrada al túnel (Abs. 10+000) con 14
perforaciones. La profundidad de perforación fue variable y estuvo limitada por la presencia
de materiales rocosos que impedían continuar con el ensayo a mayor profundidad. La
cantidad total de metros de perforación ha sido de 254,60m según el detalle de cantidades de
perforación que se puede observar en el anexo No 3 de Registros de Perforación.
En el tramo entre el Sifón de Paramales y la captación en la Quebrada Los Leones no se
realizaron ensayos mecánicos, ya que de acuerdo a la información recavada a partir de la
exploración sísmica se pudo definir a poca profundidad (3 metros) la presencia de un material,
que por su velocidad sísmica, se podría definir como muy competente con una capacidad
portante y resistencia al corte considerables. Además, de acuerdo al estudio geológico, entre
el tramo del sifón de Paramales y el río Tambo Blanco existe la presencia de afloramientos deroca metamórfica (esquistos, gneiss, cuarcitas) sobrecubierta por un material coluvial; y, entre
el sifón de Tambo Blanco y la Captación se encontró roca metamórfica con muy buena
foliación y pocos depósitos coluviales; lo cual aportó a corroborar la información obtenida por
los trabajos geofísicos.
Además de las perforaciones con recuperación de muestras alteradas se efectuó la toma de
muestras inalteradas en puntos estratégicamente establecidos a lo largo de la conducción, con
el objeto de determinar en laboratorio los parámetros necesarios para calcular la resistencia alcorte de los suelos, estabilidad de taludes, empujes del suelo sobre estructuras de contención,
etc. A más de las muestras inalteradas a lo largo de la línea de conducción, se obtuvieron
muestras inalteradas en las zonas consideradas inestables y en los deslizamientos con el fin de
obtener información para la modelación de los taludes.
Estas tareas fueron supervisadas por personal técnico del I. Municipio de Loja y de la
compañía ABENGOA S.A., quienes tuvieron conocimiento de la ejecución de los trabajos de
campo.
6.3.2 Trabajos de laboratorio
Con las muestras alteradas e inalteradas recuperadas en campo durante los sondajes
mecánicos, se realizaron ensayos de laboratorio para clasificar e identificar todos los
materiales muestreados y determinar sus propiedades índice y físico – mecánicas, de acuerdo
a normas internacionales. En el laboratorio se escogieron las muestras que debían ser
ensayadas en función de la clasificación de campo y el registro de perforación. Los ensayos
desarrollados se enumeran a continuación y los resultados se presentan en el Anexo No 5.
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• Determinación del contenido de humedad natural ASTM D2938
• Límite líquido ASTM D4318
• Límite plástico ASTM D4318
• Granulometría ASTM D422
• Ensayo de compresión triaxial UU ASTM D2850
• Compresión simple ASTM D2166
• Gravedad especifica ASTM D584
Toda la información referente a los ensayos de laboratorio así como los resultados de los
mismos se los puede observar en el anexo No 5 de Ensayos de Laboratorio.
6.4 Estudio Hidrológico
6.4.1 Identificación del problema y objetivos del estudio
El problema principal se basa en la crecida de las quebradas existentes, las cuales, cruzan la
línea de conducción, siendo necesario el diseño de obras como alcantarillas, badenes, etc.
Además, las altas precipitaciones de la zona son las desencadenantes, en algunos casos, de los
deslizamientos, razón por la cual es necesario diseñar obras de drenaje como: cunetas, drenes,
subdrenes, cunetas de coronación etc., indispensables para mejorar la estabilidad de la línea
de conducción.
Para el diseño de las obras arriba anotadas, fue necesario realizar un estudio hidrológico que
permita obtener información sobre precipitaciones de la zona y la determinación de los
caudales máximos de crecida.
6.4.2 Consideraciones de Campo
En el sector de estudio se tiene como principal cuenca la de Tambo Blanco (Ver Foto No 8),la misma que abarca aproximadamente el 90 % de la zona en estudio y la cual se ha tomado
como referencia para la generación de datos para los cálculos pertinentes.
El río que recoge las aguas de la cuenca lleva el mismo nombre: Río Tambo Blanco (Ver Foto
No 9) el cual desemboca en el río Zamora; este se encuentra abastecido en primer lugar por la
confluencia de las quebradas La Paz y Los Leones donde se captan aproximadamente 500 lt/s.
para el Plan Maestro de Agua Potable de la ciudad de Loja.
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Foto No 8. Cuenca Tambo Blanco
Aguas abajo existen varios drenajes naturales que aportan sus aguas al río Tambo Blanco,
entre los cuales podemos destacar el río Paramales.
Foto No 9. Río Tambo Blanco
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6.4.3 Metodología Utilizada
A partir de cartografía 1: 50.000 del Instituto Geográfico Militar, se construyó un Modelo de
Elevación Digital, el que se utilizó para la delimitación de las cuencas de aporte a cada uno de
los puntos de interés seleccionados. Se utilizó la extensión Hec Geo HMS del Cuerpo deIngenieros de los Estados Unidos para ArcView 3.2ª, a fin de delimitar las cuencas aportantes
y sus características geomorfológicos. Adicionalmente se construyó el modelo topológico de
cada una de ellas.
Se consideró 5 subcuencas como las más representativas y 6 puntos de cruce para generar los
datos necesarios para el estudio (Ver Imagen No 1).
Imagen No 1. Subcuencas consideradas para el estudio.
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Punto Intersección
1 Intersección Quebrada Los Leones, Río Tambo Blanco
2 Cruce Abs. 2+946 Río Tambo Blanco
3 Cruce Río Paramales4 Quebrada 1 Abs. 7+050
5 Quebrada 2
6 Cruce Quebrada Shucos
Cuadro No 1. Toma de datos para cálculos hidraúlicos.
Se implementó el modelo hidrológico de evento HEC-HMS del Cuerpo de Ingenieros de los
Estados Unidos. En dicho modelo, las abstracciones se determinaron aplicando la
metodología del Número de la Curva del USSCS, las transformaciones se realizaron
aplicando el hidrograma Unitario Adimensional del USSCS, el tránsito de caudales se realizó
aplicando el método de Muskingum-Cunge.
Figura No 2. Modelo geomorfológico de la microcuenca 2.
La tormenta de diseño se elaboró a partir de las ecuaciones de intensidad propuestas por el
INAMHI (Rodríguez, 1999). Se seleccionó las correspondientes a la zona No. 28, en la que
se encuentran las cuencas en estudio. Las ecuaciones utilizadas son las siguientes:
TR Id t **389.976117.0− para t entre 5 y 60 minutos (1)
TR Id t **73.1256643.0−
para t entre 60 y 1440 minutos (2)
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Ver los resultados de acuerdo a lo planteado anteriormente en el cuadro No 2.
Duración(min) Tr 25 Tr50 Tr100 Duración Tr 25 Tr50 Tr100
5 9.68205683 10.7039338 11.7955531 5 11.4526227 12.6252217 13.9201162
15 14.8331644 16.3987067 18.071096 15 16.5605425 18.2561257 20.1285488
60 25.4105289 28.0924419 30.9573935 60 26.3746132 29.075029 32.0570832
120 33.2585761 36. 7687986 40. 518591 120 33.2844871 36.6923837 40. 4557051
180 38.9295952 43.0383562 47.427537 180 38.1378059 42.042619 46.3546824
360 50. 953009 56.3307615 62.0755418 360 48.1295137 53.0573471 58.4991263
Duración Tr 25 Tr50 Tr100 Duración Tr 25 Tr50 Tr100
5 9.46373296 10.4007062 11.3710345 5 9.3090869 10.1884469 11.0374841
15 14.4986865 15.9341541 17.4207224 15 14.2617647 15.6089672 16.9097145
60 24.8375386 27.2966221 29.8432457 60 24.4316705 26.7395481 28.9678438
120 32.5086177 35.7271895 39.0603384 120 31.977397 34.9980632 37.9145685
180 38.0517591 41.8191393 45.7206333 180 37.4299585 40. 9656875 44.3794947
360 49.8040529 54.7349893 59.8414606 360 48.990209 53.6179487 58.086111
Duración Tr 25 Tr50 Tr100 Duración Tr 25 Tr50 Tr1005 9.24844138 10.0974786 10.9768386 5 9.33940965 10.2187697 11.1284524
15 14.1688542 15.4696015 16.816804 15 14.30822 15.6554225 17.0490803
60 24.2725065 26.5008022 28.8086798 60 24.5112525 26.8191301 29.2065898
120 31.7690752 34.6855805 37.7062467 120 32.081558 35.1022241 38.2270512
180 37.1861151 40.5999224 44.1356514 180 37.5518802 41.0876091 44.7452598
360 48.6710546 53.139217 57.7669566 360 49.1497863 53.7775259 58.5648427
C_T1 C_T2
C1 C1_2
C4C3
Cuadro No 2. Tormentas de diseño para períodos de retorno.
Figura No 3. Hidrograma de crecida para la microcuenca 2.
Se definió una tormenta de diseño con una duración de 3 horas, adoptando este valor como
promedio de la duración de las tormentas que se presentan en la zona.
Los números de la Curva de cada una de las cuencas analizadas se determinó en base al cruce
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de información de tipo de suelo del Plan Hidráulico de Loja (FAO, 1990) y de mapas de uso
de suelo de la oficina de planeamiento de la Presidencia de la República (ODEPLAN, 2000).
A cada una de las Unidades de Respuesta Hidrológica, representadas por cada combinación
de uso y tipo de suelo, se le asignó un valor de número de la curva, según los valores
tabulados en Ven Te Chow et al. (2000).
Imagen No 2. Tipo de Suelo
Para realizar el tránsito de hidrogramas, se extrajeron en campo características geométricas de
los cauces de interés.
Para fines de diseño se calcularon los caudales de crecida para 25, 50 y 100 años de período
de retorno. Los caudales calculados para cada una de las cuencas se presentan en el cuadro
No. 3.
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Cuenca Q (Tr 25) Q (Tr 50) Q (Tr 100)
C1 22.7 33.6 48.7
C 1-2 26.2 38.2 55.9
C3 13.0 19.3 27.0C4 17.7 23.2 29.1
C_T1 3.7 5.3 7.2
C_T2 5.9 8.0 10.3
Cuadro No 3. Caudales calculados para las microcuencas.
Finalmente en el cuadro No 4 se representan los caudales calculados para ciertos sectores a lo
largo de la línea de conducción.
Abscisa Caudal (m3/seg)0+660 1.741+870 1.263+350 0.153+620 0.613+810 0.255+640 0.295+950 1.376+110 0.397+280 0.448+095 1.38
8+220 0.38+890 0.28+980 1.329+575 1.059+825 0.6110+800 3.6712+050 0.1312+900 0.0214+140 0.2114+680 0.0815+230 2.37
16+020 0.3716+250 1.4716+560 0.5
Cuadro No 4. Caudales calculados para algunos
sectores de la línea de conducción.
6.5 Drenaje Superficial
6.5.1 Definición del problema y objetivo del estudio
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Uno de los problemas del proyecto es el sistema de drenaje de aguas de la pista de conducción
y la vía de acceso ya que en algunos casos no existen alcantarillas mientras que en otros
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necesitan mantenimiento. Para dar solución a este problema, se ha realizado el inventario y el
diseño de las obras de drenaje necesarias a todo lo largo de la línea de conducción del tramo
en estudio del PMAP-L y la determinación de las cantidades de obra a ejecutarse.
Foto No 10. Problemas presentados en algunas alcantarillas existentes.
Foto No 11. Tubería descubierta producto de la falta de obras de drenaje.
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6.5.2 Consideraciones de campo
Para precisar el estado actual de las alcantarillas existentes y definir las posibles obras de
ingeniería a construir para el normal funcionamiento de la línea de conducción, se realizaronvarias visitas de campo. De dicho trabajo se pudo establecer un inventario de las obras
necesarias, el cual se detalla en el siguiente cuadro:
Abscisa Obra Long. de Alc. (m) Observaciones
0+120 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
0+620 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
0+660 alcantarilla 4.3 Conducción + vía0+890 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
1+480 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
1+870 Alcantarilla y rápida 4.3 Conducción + vía
1+960 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
2+000 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
2+920 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
3+130 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
3+620 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
3+810 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
4+000 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
4+390 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
4+500 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
5+640 alcantarilla 3.3 Conducción
5+950 alcantarilla 3.3 Conducción
6+110 alcantarilla 3.3 Conducción
6+170 alcantarilla 3.3 Conducción
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Abscisa Obra Long. de Alc. (m) Observaciones
6+300 alcantarilla 3.3 Conducción
6+375 alcantarilla 3.3 Conducción
7+165 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
7+280 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
8+095 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
8+890 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
8+955 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
8+980 alcantarilla 4.3 Conducción + vía9+350 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
9+575 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
9+825 alcantarilla 4.3 Conducción + vía
10+800 alcantarilla 3.3 Conducción
11+200 alcantarilla 3.3 Conducción
11+240 alcantarilla 3.3 Conducción
11+390 alcantarilla 3.3 Conducción
12+080 Alcantarilla 4.3 Conducción+vía
13+030 Alcantarilla 3.3 Conducción
Cuadro No 5. Inventario alcantarillas necesarias.
Cabe indicar que para ciertos sectores considerados críticos, como la Unión, la Libertad, etc.,
ciertas obras de drenaje se detallan en el Anexo No 9 Estudio de Taludes y Soluciones de
Ingeniería.
6.5.3 Metodología
El diseño hidráulico de la alcantarilla tipo fue realizado en base al caudal más crítico obtenido
del estudio hidrológico. Los caudales calculados de las quebradas estudiadas son los que se
muestran en la tabla a continuación.
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ABSCISA CAUDAL (m3/seg.)
0+660 1.74
1+870 1.26
5+950 1.37
8+095 1.38
8+980 1.32
10+800 3.67
15+230 2.37
Cuadro No 6. Caudales considerados
Como se puede apreciar el caudal de la quebrada de la abscisa 10+800 es el más crítico y por
lo tanto se ha utilizado 3.70m³/s para diseñar todas las alcantarillas.
Las variables usadas en el diseño de las obras hidráulicas y los resultados obtenidos, son los
que se muestran a continuación:
Alcantarilla tipo
Caudal de diseño: 3.7 m3/seg.
Ancho promedio: 4 m.
Pendiente promedio: 15 %
Coeficiente de Manning: 0.02
Diámetro de la Tubería 1.2. m
Rápida tipo
Tipo de rugosidad: Mampostería de piedra
Caudal de diseño: 3.7 m3/seg.
Longitud: 4 m
Pendiente (m/m): 0.06
Cuneta longitudinal de pie de talud.
Sección Triangular.
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Caudal de diseño 0.24 m3/seg
Longitud total 16 km
Pendiente 8 %
El resumen de las alcantarillas con su ubicación y diámetros se encuentran en el informe vial.
6.5.4 Captación de aguas de montaña (cuneta de coronación)
La captación de las aguas superficiales sobre los taludes se realizará con la construcción de
una cuneta de coronación, que se ubicará sobre el borde superior de los taludes a todo lo
largo de la línea de conducción o en sitios en donde esta no exista; será de sección rectangular
de 40 cm. de base por 60cm. de altura, revestida con una estructura de por lo menos 10 cm de
Hormigón Simple de resistencia característica de 180 kg/cm2, con una pendiente mínima de2 ‰, con distancias de acuerdo a las condiciones que se presenten en el sitio y serán
colocadas a una distancia mínima de H/2 desde su coronación siendo H: la altura del talud, o
de la vertiente natural inestable.
6.6 Evaluación de la vía de servicio
6.6.1 Identificación del problema y objetivo
La vía de servicio de la conducción de agua cruda del Plan Maestro de Agua Potable en
estudio, atraviesa una zona montañosa, que para su construcción fue necesario realizar cortes
a media ladera, provocando deslizamientos de diferente tipo y magnitud, que interrumpen
continuamente la comunicación.
Esta vía se utilizó para la construcción de la captación en la quebrada Los Leones y la línea de
conducción. Actualmente, presenta un inadecuado sistema de drenaje, siendo está la causa
principal para el deterioro de la superficie de rodadura, el cual se acentúa en épocas de intensa
precipitación, imposibilitando con ello los trabajos de mantenimiento y monitoreo del
proyecto. Estos factores han ocasionado que la vía se encuentre en pésimo estado; razón por
la cual, se definió como objetivo principal la necesidad de realizar un inventario vial, a fin de
determinar las obras necesarias para rehabilitar la misma y desarrollar un plan de
mantenimiento para garantizar su adecuado funcionamiento.
6.6.2 Metodología desarrollada
Definido el problema y con el propósito de cumplir el objetivo planteado se desarrollaron las
actividades que a continuación se detallan.
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En base a la topografía entregada por la empresa ABENGOA, se realizó un recorrido
preliminar para programar los trabajos de campo a ejecutarse, luego de lo cual se
desarrollaron diversas campañas de campo a fin de establecer las coordenadas principales de
su eje, las características de la sección transversal, características de la superficie de rodadura,
gradientes y condiciones generales de drenaje.
Es importante anotar que la topografía presentada por ABENGOA sólo contemplaba la línea
de conducción y en varios sectores la vía se separa de la misma, razón por la cual se realizó
un levantamiento preliminar y grueso mediante el uso de GPS, para observar gráficamente la
ubicación de la vía a todo lo largo del proyecto.
Una vez concluido el trabajo de campo, en gabinete se ordenó y clasificó los datos más
relevantes, para así conocer las condiciones actuales en las que se encuentra la vía yestablecer los tipos de trabajo que se requieren realizar para que ésta preste un servicio seguro
y permanente, garantizando el acceso a cada uno de los puntos del proyecto.
El informe completo de la evaluación de la vía de servicio así como sus conclusiones y
recomendaciones se puede encontrar en el anexo No 7 del presente informe.
7 Interpretación de los resultados obtenidos
De las campañas de campo y ensayos de laboratorio se ha podido obtener los resultados de
cada uno de los estudios realizados, los mismos que se describen a continuación:
7.1 Geología
La litología del área de estudio esta constituida por rocas metamórficas de la Unidad
Chigüinda de edad Paleozoica; granitos y granodiorita del Batolito de San Lucas, y una zona
de transición entre estas dos unidades. En algunos tramos existen grandes depósitos de
coluviales; con una amplia zona de meteorización de las rocas metamórficas.
El afloramiento de la roca de la Unidad Chigüinda es bastante extenso, tiene una coloración
gris amarillento a púrpura evidenciándose desde la abscisa 0+000 sector de la captación en la
quebrada Los Leones, hasta el tramo de la abscisa 10+000 de la entrada al Túnel (Ver Foto
No 12).
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Foto No 12. Rocas metamórfica sector río Tambo Blanco.
El afloramiento del Intrusivo San Lucas, corresponde al tramo comprendido entre la salida del
túnel (abscisa 10+800) hasta el Entronque Shucos (abscisa 16+900). Es una granodiorita de
coloración gris blanquecina con afloramientos muy puntuales de roca fresca, debido a que en
toda su extensión está totalmente meteorizada (Ver Foto No 13).
Foto No 13. Roca intrusiva en estado de intensa meteorización
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Además, en algunos sectores se ha evidenciado la presencia de material coluvial, el cual se
encuentra mayoritariamente en el tramo comprendido entre el río Tambo Blanco y la entrada
al túnel (abscisa 10+000). Los depósitos coluviales cubren gran parte de las pendientes y
están constituidos por grandes bloques de rocas metamórficas desprendidos de la parte alta,
estas zonas en algunos sectores han provocado deslizamientos por la inestabilidad del terreno
durante la apertura de la vía (Ver Foto No 14).
Foto No 14. Zona de depósitos superficiales tipo coluvios.
De acuerdo al levantamiento geológico se ha podido definir 6 zonas geológicamente
similares, las cuales se definen a continuación:
ZONA I: Entre el entronque con la conducción emergente de Shucos y la salida del túnel, se
ha podido definir la presencia de granodiorita, altamente meteorizada formado por un
depósito de arena en forma de arcosa, de coloración gris blanquecina, pertenece al intrusivo
San Lucas. La capa meteorizada puede llegar desde los 3m hasta los 80m de profundidad,
según datos geofísicos. Con respecto a los deslizamientos, los encontrados en este tramo son
producto de la poca cohesión de la roca meteorizada y la fuerte pendiente de los cortes del
talud de la vía y procesos de erosión hídrica.
ZONA II: Entre la entrada al túnel (Abs. 10+000) y la Abscisa 9+800, se distinguen rocas
metamórficas, esquistos, gneiss y cuarcitas, con buena foliación, presencia de material
coluvial, sector de la entrada del túnel.
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ZONA III: Entre la Abscisa 9+800 y Abscisa 7+950 , presencia de rocas metamórficas
meteorizadas, recubiertos por material coluvial en un 80% del tramo, sobre el cual se ha
encontrado tres deslizamientos de considerable magnitud; la meteorización puede llegar hasta
unos 20 m de profundidad, y los coluviales hasta unos 10 m según datos geofísicos.
ZONA IV: Entre la Abscisa 7+950 y Abscisa 6+115, presencia de rocas metamórficas,
esquistos, gneiss y cuarcitas, con buena foliación, presencia de material coluvial cubriendo un
50% en este tramo; se han producido cuatro deslizamientos tipo flujo con desprendimiento de
roca por los planos de diaclasamiento y fuerte pendiente del corte de talud de la vía.
ZONA V: Entre la Abscisa 6+360 y Abscisa 4+600, presencia de roca metamórfica
meteorizada, cuyo tramo corresponde hasta la cámara donde inicia el sifón de Paramales. A la
altura de la quebrada Paramales encontramos un afloramiento de unos 250 metros de rocametamórfica sana; además la presencia de un deslizamiento tipo flujo que se encuentra
distante unos 60 m. del eje principal de la tubería.
ZONA VI: Entre la Abscisa 4+600 y la Captación en la quebrada Los Leones. En el tramo
entre el sifón de Paramales y el río Tambo Blanco encontramos afloramientos de roca
metamórfica (esquistos, gneiss, cuarcitas) sobrecubierta por un material coluvial en unos 700
metros aproximados, además existe la presencia de una zona de roca meteorizada de unos 300
m. a la altura del río Tambo Blanco. Entre el sifón de Tambo Blanco y la Captaciónencontramos roca metamórfica con muy buena foliación y pocos depósitos coluviales. La
presencia de los deslizamientos en este tramo de debe a la foliación y planos de
diaclasamiento que están a favor de la pendiente originándose deslizamientos tipo flujo.
Con la ayuda de fotos aéreas se realizó la fotointerpretación, donde se ha podido determinar
una falla geológica regional descrita como “Frente Baños” según la carta geológica regional.
Esta falla tiene un rumbo Norte-Sur que va por la confluencia del río Tambo Blanco, con una
pequeña deflexión SW para tomar dirección Sur a la altura del sifón de Paramales y atravesar
la línea de conducción del proyecto y tomar el rumbo de la quebrada Paramales (Ver Foto No
15). Hacia el norte en el río Tambo Blanco y quebrada Los Leones esta falla atraviesa la línea
de conducción.
Se ha evidenciado una gran cantidad de deslizamientos en el tramo en estudio, los cuales, en
cierta medida influyen en la estabilidad de la tubería de conducción principal del PMAP-L; es así
que para el inventario de deslizamientos se dividió en tramos con su respectiva codificación para
un mejor entendimiento.
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Falla geológica
Eje tubería
Río Paramales
Foto No 15. Falla geológica regional, sector río Paramales
El primer tramo comprende desde el entronque con la conducción emergente de Shucos hasta la
quebrada Los Osos, encontrándose un total de nueve deslizamientos cuya codificación
corresponde desde SA01 a SA09. Desde la quebrada Los Osos hasta la Salida del Túnel tenemos
cuatro deslizamientos numerados como SB01 a SB04. Estos tramos corresponden a la zona de
influencia del intrusivo San Lucas.
El tercer tramo inicia en la entrada al Túnel hasta el sector de la Libertad con un total de ocho
deslizamientos los códigos correspondientes son SC01 a SC08. El último se especifica desde el
río Paramales hasta la quebrada Los Leones, sector de la Captación, con un total de 15
deslizamientos correspondiente a los códigos SD01 A SD1; estos dos tramos sectorizados
corresponden a la Unidad Chigüinda.
El estudio geológico final consta de un informe técnico (Ver Anexo No 1) con sus respectivos
mapas; y, el inventario de deslizamientos se puede apreciar en el Anexo No 2.
7.2 Perfil estratigráfico a lo largo de la línea de conducción
Con el objeto de realizar el perfil estratigráfico a lo largo de la línea de conducción y conocer
las características físico - mecánicas del subsuelo de la línea de conducción, se interpretó los
resultados de las exploraciones desarrolladas, obteniéndose como producto final la
planialtimetría a escala H 1:1500 y V 1:400 del perfil estratigráfico de la línea de conducción,
en la cual consta toda la información de la ubicación de sondeos sísmicos y mecánicos,
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ensayos realizados, etc. El perfil estratigráfico se lo puede observar en el Anexo No 6.1 del
presente informe.
A partir del estudio geofísico (Ver Anexo No 3), a la zona en estudio se la ha dividido en tres
tramos definidos como:
Tramo 1. Entronque Shucos (Abs. 16+840) - Abscisa 12+000
Los depósitos de suelos en este tramo están compuestos de las siguientes capas:
Capa superficial (Vp entre 230 a 370 m/s)
El espesor de esta capa es muy variable en algunos puntos, tales como LS-03 (LS: Línea
Sísmica), Abs. 16+000 y LS-05, tiene espesores de hasta 29 m disminuyendo en los extremos,
mientras que los otros perfiles, presenta espesores bastante uniformes. Por el rango de lavelocidad sísmica determinada para esta capa, se puede afirmar que se trata de materiales
poco compactos, con baja resistencia al corte y capacidad portante.
Capa Intermedia (Vp 500 a 960 m/s)
En la LS-08, aparece una capa con una Vp = 430 m/s, que tiene un espesor variable llegando
hasta 9 m en su extremo. Para el caso de las líneas sísmicas LS-01, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 11,
constituye el último estrato reconocido por la investigación, ya que no ha sido factible
determinar su límite inferior. Por la velocidad sísmica determinada, se puede decir que son
suelos que poseen compacidad media y resistencia al corte y capacidad de carga de bajas a
medias.
Capa Inferior (Vp entre 1440 a 1500 m/s)
En las líneas sísmicas LS-02, 08, y 09 se ha reconocido esta capa a una profundidad de 18 m
desde la superficie en la LS-02 y LS-08 y en LS-09 a 8 m. Por la velocidad de transmisión de
las ondas sísmicas de esta capa, se puede decir que están constituidas por materiales con
resistencia al corte y capacidad de carga medias.
Tramo 2. Abscisa 12+000 - Entrada al túnel (Abs. 10+835).
Capa Superficial (Vp entre 210 a 330 m/s)
En este tramo el espesor de esta capa es variable, así tenemos que en LS-12, aflora a partir de
0+005 m llegando a un máximo de espesor en 0+035 con 4 m , luego se mantiene bastante
estable hasta finalizar el tramo, en LS-13 tiene un mayor desarrollo en 0+000 con 8 m
llegando a un máximo de 10 m en 0+010, luego disminuye y en 0+055 llega a 3 m, en LS14 y
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LS-15 tiene una forma y espesor parecidos variando entre 3 y 5 m. Por el rango de la
velocidad sísmica determinada para esta capa, se puede concluir que se trata de materiales
poco compactos, con bajos valores de resistencia al corte y capacidad de carga.
Segunda capa (Vp entre 450 y 770 m/s)
En la LS-13 constituye el último material determinado por la investigación, en la LS-14 y LS-
15, tiene una forma y espesor bastante uniforme. Al igual que en la capa anterior, se puede
decir que se trata de materiales poco compactos con valores bajos de resistencia al corte y
capacidad de carga.
Tercera capa (Vp entre 830 y 1400 m/s)
Los materiales de esta capa en la LS-12 inicia con un espesor de 7 m y termina con 13 m en
su extremo, en la LS-14 es la ultima capa investigada y tiene un espesor indeterminado, en la
LS-15 esta constituido por un delgado lente en el inicio y termina mas o menos con 1 m de
espesor. De acuerdo a esta velocidad, se trata de materiales que presentan valores de bajos a
medios de resistencia al corte y capacidad de carga.
Cuarta capa (Vp entre 2300 a 2400 m/s )
Este material ha sido identificado únicamente en la LS-12 y LS-15, siendo la ultima capa
reconocida, por lo que tiene un espesor indefinido.
Los materiales que la constituyen presentan valores de resistencia al corte y capacidad de
carga de medios a altos.
Tramo 3. Entrada al túnel (Abs. 10+000) – Abscisa 3+500
Capa Superficial (Vp entre 200 y 390 m/s)
De acuerdo los perfiles geofísicos desarrollados, el espesor de esta capa es muy variable, hay
sectores en los cuales no llega a parecer y en otros que fácilmente supera los 8 a 10 m. En laslíneas sísmicas LS-29 y LS-31, se ha detectado un espesor muy delgado (pocos centímetros)
de un material extremadamente suelto, que por su espesor podría desecharse. Por el rango de
velocidad sísmica determinada para esta capa, se puede afirmar que se trata de materiales
poco compactos y de baja capacidad portante, permeabilidad alta y si están favorecidos por
la pendiente podrían deslizarse.
Capa Intermedia (Vp entre 450 y 520 m/s)
Este material aparece únicamente en LS-21 y LS-26. Al inicio de LS-21 tiene un espesor de 9
- 35 -
-
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37/77
m, luego disminuye hasta llegar a 3.00m a 0+025 y nuevamente vuelve a incrementar su
espesor hasta 10 m en la 0+055. En LS-26 tiene una forma muy regular, con un espesor que
llega a variar entre 4 a 5 m. Al igual que la capa anterior, por la velocidad sísmica
interpretada se puede decir que se trata de materiales poco compactos, con baja capacidad
portante, permeabilidad alta y son inestables a los deslizamientos.
Tercera Capa (Vp entre 610 a 980 m/s)
Esta capa en las LS-16, LS-21, LS-25, LS-26, constituye el último nivel interpretado por lo
que se desconoce su espesor. En las líneas geofísicas LS-19, LS-20, LS-22, LS-23, LS-24,
LS-28, no ha sido factible identificar esta capa. En las otras líneas el espesor es variable, va
desde pocos metros hasta superar los 20 m. Por la velocidad sísmica reconocida para esta
capa, se puede decir que se tratan de materiales que poseen capacidad portante entre valores bajos a medios y una alta permeabilidad.
Cuarta Capa ( Vp entre 1100 a 1400 m/s )
En las líneas sísmicas LS-17, LS-18, LS-29, y LS-33, constituyen el ultimo nivel reconocido
por la investigación realizada, por lo que se desconoce su potencia en estos sitios. Por la
velocidad sísmica determinada, se establece que son materiales que poseen capacidad de
carga y permeabilidad medias.
Quinta capa ( Vp entre 1700 a 2600 m/s )
Es el ultimo estrato determinado por la investigación geofísica realizada, por lo que no se
puede establecer su espesor y se puede establecer por las velocidades de transmisión de las
ondas detectadas, que se trata de materiales que poseen capacidad portante elevada y que su
permeabilidad es baja. Por los valores de resistividad eléctrica detectados, se puede establecer
que no identifican presencia de agua subterránea y caracterizan a esos lugares como sitios
secos, únicamente en la SEV-08 se puede decir que existe presencia de agua subterránea a una profundidad de 4 m y en la SEV-15 a una profundidad de 11 m.
Para el área investigada, de acuerdo a sísmica de refracción se ha determinado la existencia de
cuatro y cinco capas geofísicas.
Las fronteras sísmicas no necesariamente coinciden con cambios litológicos, ni con las
fronteras eléctricas ya que identifican paquetes de respuestas físicas similares, pero podrían
ser asumidas como tal.
- 36 -Los datos calculados pueden tener variaciones que alcancen hasta un 15%, por tratarse de
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
38/77
métodos indirectos que introducen una fuente de energía externa para generar reacciones de
los materiales, las mismas que son medidas e interpretadas en términos geológicos-
geotécnicos.
Con los resultados de los sondajes mecánicos (Anexo No 4 Registros de Perforación) se haelaborado el cuadro No 5, en el cual se indican su ubicación, código, número de golpes
promedio por capa, compacidad o consistencia promedio de cada capa y capacidad de carga
admisible utilizando el método simplificado de Meyerhof.
- 37 -
-
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39/77
Profundidad (m) N (SPT)
0.00 - 5.50 5 SC Floja - 0.54
5.50 - 8.50 20 SM Medio densa - 2.03
8.50 - 9.50 46 SM Densa - 4.60
2 0.00 - 4.50 6 SM Floja - 0.584.50 - 9.50 14 SM Medio densa - 1.36
16+250 3 0.00 - 5.50 6 ML - Medio firme 0.56
5.50 - 8.50 17 ML - Firme
0.00 - 4.50 8 ML - Medio firme 0.80
4.50 - 8.00 23 ML - Muy firme 2.25
0.00 - 2.50 7 SM Floja - 0.70
2.50 - 3.50 14 ML - Firme 1.40
3.50 - 4.50 33 SM Densa - 3.30
0.00 - 2.50 8 SM Floja - 0.80
2.50 - 5.50 30 SM Densa - 2.97
0.00 - 2.50 2 SM Muy floja - 0.202.50 - 3.50 10 ML - Medio firme 0.95
3.50 - 9.00 21 SM Medio densa - 2.08
0.00 - 2.50 9 SM Floja - 0.90
2.50 - 7.00 24 SM Medio densa - 2.35
0.00 - 3.50 10 SM Floja - 0.97
3.50 - 9.50 22 SM Medio densa - 2.17
0.00 - 2.50 8 SM Floja - 0.75
2.50 - 9.50 19 SM Medio densa - 1.93
0.00 - 4.50 8 SM Floja - 0.83
4.50 - 9.50 22 SM Medio densa - 2.22
0.00 - 3.50 7 SM Floja - 0.673.50 - 9.50 17 SM Medio densa - 1.68
0.00 - 5.50 5 SM Floja - 0.52
5.50 - 9.50 17 SM Medio densa - 1.65
0.00 - 3.50 7 SM Floja - 0.67
3.50 - 9.50 17 SM Medio densa - 1.67
0.00 - 1.50 4 SM Muy floja - 0.40
1.50 - 7.50 22 SM Medio densa - 2.15
7.50 - 8.50 39 SM Densa - 3.90
0.00 - 2.50 3 SM Muy floja - 0.30
2.50 - 8.50 15 SM Medio densa - 1.52
8.50 - 9.50 33 SM Densa - 3.30
0.00 - 5.50 7 SM Floja - 0.68
5.50 - 7.50 13 SM Medio densa - 1.30
7.50 - 9.50 19 ML - Firme 1.85
0.00 - 2.50 7 SM Floja - 0.65
2.50 - 5.00 17 SM Medio densa - 1.70
SPTSUCS
16+840
σadm
(Kg/cm2)
Abscisa Perforación Compacidad Consistencia
1
16+387
16+150 4
15+700 6
15+980 5
15+350 8
15+520 7
14+739 10
14+931 9
14+215 11
13+235 13
12+393 14
13+630 12
11+618 15
11+602 16
11+587 17
11+464 18
- 38 -
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
40/77
- 39 -
Profundidad (m) N
0.00 - 3.50 7 ML - Medio firme 0.67
3.50 - 8.50 15 SM Medio densa - 1.46
04+699 2 0.00 - 4.50 6 CL - Blanda 0.55
4.50 - 6.00 27 SM Medio densa - 2.70
0.00 - 1.50 6 SM Floja - 0.60
1.50 - 6.50 11 ML - Firme 1.10
6.50 - 7.50 19 SM Medio densa - 1.90
7.50 - 8.50 R SM Muy densa - -
0.00 - 2.50 5 SM Floja - 0.50
2.50 - 4.50 22 SM Medio densa - 2.20
4.50 - 5.50 39 SM Densa - 3.90
0.00 - 2.50 7 ML - Medio firme 0.70
2.50 - 4.50 14 ML - Firme 1.35
4.50 - 7.50 18 SM Medio densa - 1.83
7.50 - 9.50 34 SM Densa - 3.40
0.00 - 6.50 7 ML - Medio firme 0.73
6.50 - 9.50 17 ML - Firme 1.67
0.00 - 1.50 11 SM Medio densa - 1.10
2.20
0.67
0.90
1.36
0.62
1.27
0.67
1.60
3.10
0.45
1.75
0.93
2.001.85
-
SPTSUCS
σadm
(Kg/cm2)
Abscisa Perforación Compacidad
06+746
(Corona)
Consistencia
07+477 6
3
04+766 1
08+069 7
06+600
(Pie)5
06+600
(Ladera)4
1.50 - 6.50 22 ML - Muy firme
08+865 8 0.00 - 3.60 7 ML - Medio firme
0.00 - 3.50 9 ML - Medio firme
3.50 - 8.50 14 SM Medio densa -
0.00 - 5.50 6 ML - Medio firme
5.50 - 8.50 13 ML - Firme
0.00 - 3.50 7 ML - Medio firme
3.50 - 5.50 16 SM Medio densa -
5.50 - 6.50 31 SM Densa -
0.00 - 6.50 5 ML - Blanda
6.50 - 8.50 18 ML - Firme
0.00 - 2.50 9 SM Floja -
6.50 - 7.50 20 ML - Firme0.00 - 2.50 19 ML - Firme
2.50 - 3.50 R ML - Dura
08+865
09+000 13
09+000 11
09+847 14
09+000 10
08+865 12
9
Un resumen de las propiedades índice y físico mecánicas obtenidos a partir de los resultados
de los ensayos triaxiales y de otros ensayos de laboratorio, se indica en el cuadro siguiente:
7.3 Propiedades índice y físico - mecánicas de los suelos
Cuadro No 5. Resumen de ensayos mecánicos y clasificación SUCS.
-
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41/77
-
4 0 -
C o
n t e n i d o d e
h u m e d a d
L i m i t e
L í q u i d o
L i m i t e
P l á s t i c o
Í n d i c e d e
p l a s t i c i d a d
C l a s i f i c a c i ó n
D e n s i d a d
n a t u r a l
D e n s i d a d
s e c a
C o h e s i ó n
Á n g u l o
d e
f r i c c i ó
n
G r a v e d a d
e s p e c í f i c a
W (
% )
L L
L P
I
P
S U C S
γ h ( g r / c m
3 )
γ s ( g r / c m
3 )
c ( K g / c m
2 )
Ø ( ° )
G s
1 6 + 8 4 0
T 0 1
E j e d e l a v í a
3 0
4 8
4 1
7
S M
1 . 4
5
1 . 1
1
0 . 3
0
1 8
2 . 6
3
1 6 + 1 5 0
T 0 2
C o r o n a d e l t a l u d
2 4
3 3
2 9
4
S M
1 . 6
9
1 . 3
6
0 . 2
5
2 1
2 . 6
1
1 5 + 7 0 0
T 0 3
E j e d e l a v í a
1 4
3 2
2 6
6
S M
1 . 6
7
1 . 4
6
0 . 3
0
1 8
2 . 7
0
1 4 + 2 1 5
T 0 4
E j e d e l a v í a
1 4
S M
1 . 6
1
1 . 4
1
0 . 2
5
2 2
2 . 6
8
1 4 + 0 9 5
T 0 5
C o r o n a d e l t a l u d
4 9
3 7
2 2
1
5
S C
1 . 7
7
1 . 4
3
0 . 1
5
2 2
2 . 6
1
1 3 + 8 1 5
T 0 6
C o r o n a d e l t a l u d
4 0
4 2
3 2
1
0
M L
1 . 7
1 . 2
1
0 . 2
0
2 0
2 . 5
8
1 3 + 2 3 5
T 0 7
E j e d e l a v í a
2 5
3 2
2 8
4
S M
1 . 7
1
1 . 3
7
0 . 1
5
2 7
2 . 6
8
1 1 + 6 1 8
T 0 8
C á m a r a d e r o t u r a
1 0
S M
1 . 7
6
1 . 6
0
0 . 0
0
3 7
2 . 6
9
1 1 + 6 1 8
T 0 9
C á m a r a d e r o t u r a
1 0
S M
1 . 7
8
1 . 6
1
0 . 4
0
2 1
2 . 6
9
1 1 + 6 1 3
T 1 0
C o r o n a d e l t a l u d
5
S M
1 . 7
2
1 . 5
6
0 . 4
0
2 1
2 . 7
3
1 1 + 4 6 4
T 1 1
E j e d e l a v í a
1 5
2 7
2 5
2
S M
1 . 7
1
1 . 4
9
0 . 3
2
2 4
2 . 5
9
9 + 0 0 0
T 1 2
P í e d e l t a l u d
1 3
M L
1 . 7
3
1 . 4
1
0 . 2
0
2 3
-
9 + 0 0 0
T 1 3
M e d i a l a d e r a
1 3
S M
1 . 7
4
1 . 4
1
0 . 2
0
3 1
-
9 + 0 0 0
T 1 4
C o r o n a d e l t a l u d
1 3
M L
1 . 7
4
1 . 4
1
0 . 3
0
2 3
-
8 + 8 6 5
T 1 5
P í e d e l t a l u d
2 3
2 8
2 6
2
M L
1 . 9
9
1 . 6
2
0 . 4
0
1 9
-
8 + 8 6 5
T 1 6
M e d i a l a d e r a
2 8
3 4
2 7
7
M L
1 . 8
0
1 . 4
0
0 . 3
0
1 8
-
8 + 8 6 5
T 1 7
C o r o n a d e l t a l u d
3 2
3 2
2 5
7
M L
1 . 9
5
1 . 4
6
0 . 3
0
2 5
-
8 + 1 0 0
T 1 8
M e d i a l a d e r a
2 4
2 5
2 3
2
S M
1 . 9
3
1 . 5
6
0 . 1
0
2 9
2 . 6
9
8 + 1 0 0
T 1 9
C o r o n a d e l t a l u d
2 4
2 8
2 5
3
M L
1 . 9
6
1 . 5
8
0 . 2
0
2 9
-
A b s c i s
a
T r i a x i a l
N P
N P
U b i c a c i ó n
N P
N P
N P
N P
N P
C u a d r o N o 7 .
P r o p i e d a d e
s f í s i c o - m e c á n i c a s d e l o s s u e l o s .
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
42/77
8 Mapa de amenazas geológicas
El mapa de amenazas por deslizamientos realizado es de carácter temporal debido a que está
sujeto a las condiciones en un momento dado y por lo tanto, los niveles de amenaza pueden
variar. El mapa además permitirá determinar el nivel de riesgo y tomar decisiones para evitar,
prevenir o mitigar las amenazas existentes o futuras de deslizamientos de tierra.
8.1 Objetivos
Determinar la información base para la elaboración de los mapas temáticos.
Combinar la información para la obtención del mapa de susceptibilidad.
Generación del mapa de amenazas por deslizamientos.
8.2 Metodología del mapa de amenazas
La generación de mapas de amenazas por movimientos en masa a lo largo de la conducción
requiere la determinación de los factores condicionantes de los deslizamientos, es decir
aquellos que se relacionan con las características topográficas, geomorfológicas, geológicas,
de uso y tipo de suelo, cuya interrelación definirá la susceptibilidad que presenta la zona de
estudio a los deslizamientos, así como también la determinación de los factoresdesencadenantes, es decir, aquellos capaces de iniciar el deslizamiento.
En el estudio de amenazas por movimientos en masa de la conducción del Plan Maestro de
Agua Potable de Loja, se consideraron cuatro factores condicionantes de la ocurrencia de
deslizamientos: pendiente del terreno, geología, uso de suelo, tipo de suelo. El mapa de
pendientes fue derivado de un modelo de elevación digital construido a partir de las curvas de
nivel entregadas por ABENGOA. El mapa de uso de suelo se lo obtuvo mediante la
clasificación supervisada de una imagen LANDSAT TM del 3 de noviembre de 2001 yvalidación en campo mediante GPS. El mapa geológico a partir de levantamiento de
información en campo e inventario de deslizamientos, el tipo de suelo de acuerdo a la
clasificación de suelos SUCS realizado en laboratorio.
Se diferenciaron cuatro tipos de deslizamientos (ti): a) reptación-flujo, b) traslacional, c) flujo,
d) caído, los que fueron convenientemente mapeados a lo largo de la conducción según su
ocurrencia.
Para determinar la susceptibilidad de producirse cada uno de los tipos de deslizamientos- 41 -
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
43/77
considerados, según cada factor condicionante, se realizó la unión entre el mapa de
deslizamientos y cada uno de los mapas de las variables condicionantes analizadas, en forma
individual. Los valores de susceptibilidad se calcularon en función del área ocupada por el
deslizamiento en cada una de las categorías temáticas en las que se subdividió cada uno de los
factores condicionantes.
La sumatoria de los mapas generales de susceptibilidad según los factores condicionantes,
proporciona el mapa de susceptibilidad general de la zona de estudio. Para mayor referencia
ver Anexo No 8. Mapa de Amenazas.
9 Soluciones de ingeniería
9.1 Estabilidad general del proyecto
9.1.1 Metodología general
La realización de un proyecto completo de estabilización implica tres fases distintas:
Diagnóstico, solución y monitoreo (Figura 4). Para el presente caso se ha realizado
inicialmente la fase de diagnóstico que incluye la identificación del movimiento de masa,
estudios geológicos y geotécnicos (Figura 5), para luego con toda la información obtenida,
decidir la solución apropiada.
En la mayoría de los casos existe más de una alternativa de solución y la decisión final
dependerá de los costos y la eficiencia de cada obra propuesta.
Una vez determinada la solución técnica y económicamente mas viable, se recomendará la
realización de un monitoreo, para en el futuro detectar a tiempo cualquier novedad con los
taludes u obras y tomar las medidas necesarias de manera oportuna.
Figura No 4. Fases del proyecto
EstudiosGeológicos
EstudiosGeotécnicos
EstudiosTopográficos
Solución MonitoreoDiagnóstico
Figura No 5. Fase de diagnóstico
- 42 -
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
44/77
9.1.2 Taludes en suelo
Las diversas soluciones que han sido consideradas constan en la figura No 6. El drenaje y la
protección superficial son soluciones que siempre están presentes en la estabilización de
taludes, y, pueden variar de caso a caso.
- 43 -
Drenajes y protección
superficial
Abatimientodel terreno
Pantallasancladas
Muros
Sueloclaveteado
Taludes ensuelos
Reforzamiento
con geosintético
Figura No 6. Fase de solución: Alternativas para taludes en suelo
La figura No 7 presenta un flujograma que ayuda en la selección de la solución a adoptar.
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
45/77
Suavización
Bermas o
banquetas
Abatimiento del
terreno
Suelo
claveteado
Pantallasancladas
Muros
Refuerzo con
geosintéticos
Cortes
Rellenos
Drenajes y
protección
superficial
Taludes en
suelos
Figura No 7. Selección de la solución para taludes en suelos
- 44 -
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
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Algunos aspectos también son relevantes para escoger la solución en taludes en suelo. Entre
ellos destacan los siguientes:
Acceso y medios de transporte a la zona de construcción, así como la tecnología
disponible.
Altura del talud: los muros en general son económicamente eficientes para pequeñas
alturas hasta de 3 m. sobre este valor, las soluciones de refuerzo de suelo a tienden a ser
más económicos.
Drenaje: Es la solución que debe estar presente en todos los problemas de estabilidad de
taludes.
Abatimiento: Depende de la disponibilidad de área libre para la implantación de nuevos
cortes y banquetas, así como de la topografía del terreno.
Pantallas ancladas, para cortes o rellenos, método constructivo descendente o ascendiente
respectivamente. Se necesita de maquinaria especial para anclajes.
Suelo claveteado: Necesita la existencia de un suelo de características mecánicas medias,
pero muestra ventaja en lo que a costos se refiere.
Muros o taludes de suelo reforzado con alguno de los sistemas presentes en el mercado.
Protección del talud frente a problemas de erosión y fallas superficiales.
Los taludes que se encuentran en una zona de contacto entre el depósito del suelo y el macizo
rocoso, como es el caso de un depósito coluvial junto a un escarpe rocoso, necesitan como
solución primordial el drenaje. En ese caso es necesario evitar la penetración de agua lluvia en
el talud, por ejemplo con la implantación de cunetas o canales fijadas en el tope de la escarpa
de suelo.
9.1.3 Taludes en roca
Para el análisis de las soluciones de los taludes en roca se ha tomado en cuenta los siguientes
aspectos:
Dirección de buzamiento de la roca.
Foliación de la roca.
Grado de meteorización de la roca.
- 45 -
-
8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco
47/77
Orientación de las fracturas.
Relleno de las fracturas.
Los tipos de solución analizados se agrupan de la siguiente manera: Eliminación del problema, estabilización o convivencia con el mismo.
En el primero se procura eliminar el problema, relocalizando la estructura en riesgo, o
eliminando su causa a través del desmonte. En los casos que se adopte la estabilización del
macizo se puede utilizar los siguientes tipos: anclajes, bulones, terrazas, relleno de fisuras,
protección superficial con utilización de hormigón lanzado y drenaje. En lo que respecta a la
convivencia con el problema, esta solución se aplica a taludes muy fracturados o con gran
cantidad de material suelto en que su fijación o eliminación es antieconómica y se puedeseleccionar de los siguientes tipos: Terraceo para reducción de la energía de movimiento,
barreras y muros de impacto (Barreras flexibles y muros rígidos) mallas metálicas, trincheras
para recolección de bloques, túneles falsos, etc.
9.1.4 Estabilidad general de los taludes a lo largo del tramo en estudio
Para realizar un análisis expedito de los taludes construidos e identificar las alturas y las
inclinaciones necesarias para garantizar la estabilidad se ha utilizado el método de Taylor, el
mismo que en términos generales provee una altura crítica y la inclinación para llegar al
equilibrio límite es decir un factor de seguridad FS=1.0. De la misma manera con el método
de Taylor, se puede calcular para diferentes alturas la inclinación necesaria para asegurar la
estabilidad de los taludes, con un factor de seguridad FS=1.50.
Es importante anotar que para la determinación de estos valores de alturas e inclinaciones se
ha trabajado con valores promedio de las propie