Análisis de soluciones para estabilizar el depósito de suelo inestable que afecta a la conducción de agua cruda del Plan Maestro de Agua Potable de Loja sector La Libertad Abscisa 8+100 /

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"ANÁLISIS DE SOLUCIONES PARA ESTABILIZAR EL DEPÓSITO DE SUELO INESTABLE QUE AFECTA A LA CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA DEL PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE DE LOJA, SECTOR LA LIBERTAD ABSCISA

8+100."

Por: Carlos Eudoro Díaz Alvarado.

Tesis de grado previa a la obtención del titulo de Ingeniero Civil

INGENIERÍA CIVIL

Loja, Ecuador 2 de Mayo del 2007

Aprobado por:

Ing. Richrd Serrano. DIRECTOR

lng7icio Suárez Chacón. (

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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR

DE LOJA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

"ANÁLISIS DE SOLUCIONES PARA ESTABILIZAR EL

DEPÓSITO DE SUELO INESTABLE QUE AFECTA A LA

CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA DEL PLAN MAESTRO DE

AGUA POTABLE DE LOJA, SECTOR LA LIBERTAD

ABSCISA 8+100."

TESIS DEGRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERO CIVIL

AUTOR:

Carlos Eudoro Díaz Alvarado

DIRECTOR:

Ing. Richard Serrano.

LOJA - ECUADOR

Ingeniero. Richard Serrano Docente investigador

Certifica:

Que el presente trabajo de la tesis titulada "ANÁLISIS DE SOLUCIONES PARA ESTABILIZAR EL DEPÓSITO DE SUELO INESTABLE QUE AFECTA A LA CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA DEL PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE DE LOJA, SECTOR LA LIBERTAD ABSCISA 8+100" ha sido dirigida, y revisada, por lo tanto autorizo al Sr. Carlos Eudoro Díaz Alvarado, la presentación de la misma para los fines legales pertinentes.

Loja, Marzo del 2007

Ing. Richard Serrano Director de tesis

CESIÓN DE DERECHOS

Yo, CARLOS EUDORO DIAZ ALVARADO, declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 67 del estatuto orgánico de la Universidad Técnica Particular de Loja, que en su parte pertinente textualmente dice "Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones, trabajos científicos o técnicos y tesis de grado, que se realicen a través, o con apoyo financiero, académico o institucional operativo de la Universidad.

Carlos Eudoro Díaz Alvarado Autor

AUTORÍA

Las ideas, conceptos, cálculos y resultados vertidos en el presente trabajo investigativo, así como su originalidad, son exclusiva responsabilidad del autor.

.... ...44 ... Carlos Eudoro Díaz Alvarado

Autor

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Técnica Particular de Loja, en sus Autoridades, a los docentes de

nuestra querida Escuela de Ingeniería Civil, quienes me han formado como un

verdadero profesional.

Y a todas aquellas personas que de una u otra manera aportaron con su valiosa

ayuda para la culminación de mi proyecto de tesis.

DEDICATORIA

A Dios fuente de sabiduría, a mis padres Natalia y Eudoro quienes me brindaron apoyo incondicional en mis estudios, a mis queridos hermanos, a mis compañeros de universidad, amigos y a toda mi familia.

El autor.

CONTENIDO - ÍNDICE

PROYECTO DE TESIS:

"ANÁLISIS DE SOLUCIONES PARA ESTABILIZAR EL DEPÓSITO DE SUELO INESTABLE QUE AFECTA A LA CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA DEL PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE DE LOJA, SECTOR LA LIBERTAD ABSCISA 8+100."

Certificación

Cesión de derechos Autoría

Agradecimiento Dedicatoria

Contenido - Índice

CAPÍTULO 1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO.

1.1. Antecedentes ... ... . ... ... ... . ... ..2

1.2. Ubicación geográfica del proyecto ... ... ... .... ... 4

1.3. Geología... ... . ... . ... .... ... . ... . ... 5

1.3.1 Regional ... ---- ... .. ... ...5

1.3.2 Local ... . ... 5

1.3.3 Topografía ... .. --- . ... ... ... . ... ... ... 5

1.4Geotécnia ... .. ... ... ... ...5

1.4.1 _{Ensayos de campo ... . ... 5}

1.4.1.1 Ensayo de penetración estándar...5

1.4.1.2 Ensayo de sísmica de refracción ... . ... .... ... 6

1.4.1.3 Inventario de deslizamientos ... ... . ... . ... 6

1.4.2 Ensayos de laboratorio ... . ... . ... 7

1.5 Análisis de estabilidad ... ...7

1.5.1 Concepto de factor de seguridad ... .... ... .. ... ..7

CAPÍTULO II ANÁLISIS DE SOLUCIONES.

2.1 Resultados de ensayo... ... . ... ...10

2.1.1 Identificación visual ... .... ... ... . ... ..10

2.1.2 Ensayo SPT... ... ... . ... ... . ... 10

2.1.3 Perforaciones manuales... ... ...10

2.1.4 Refracción sísmica ... ... ... ... ... ... .10

2.1.5 Ensayos de laboratorio ... ... ... ... ..11

2.1.6 Propiedades geomecánicas del subsuelo ... . ... ...12

2.2 Análisis de estabilidad ... . ... . ... .... ... .. ... .. ... .. ... 12

2.3 Alternativas a analizar para estabilizar el talud... ... ... ... ... 13

2.3.1 Alternativa N° 1 ...13

2.3.2 Alternativa N° 2...13

2.33 Alternativa N° 3...13

2.4 Medidas de mitigación... ... ... ... ... . ... 14

2.4.1 Drenajes. ... .. ... ... ... ... ... 14

2.4.2 Reforestación ... ... .... ... .. ... . ... ...15

CAPÍTULO III ENSAYOS EJECUTADOS Y ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL TALUD. 3.1 Resultados de ensayos e inventario del deslizamiento.. ... ...17

3.1.1 Ensayos de campo ... . ... 17

3.1.1.1 Ensayo de SPT...17

3.1.1.2 Ensayo de refracción sísmica.... ... 18

3.1.1.3 Inventario de deslizamientos. . ... . ... 19

3.1.2 Ensayos de laboratorio ... ... ... ... ...20

3.2 Análisis de estabilidad ... . ... ... ...20

3.2.1 Procedimiento de análisis de estabilidad de taludes en el programa STEDWIN... . ... ... . ... ... ... ... . ... 21

3.2.2 Resultados obtenidos del análisis de estabilidad. ... ... 28

CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 41 _{Conclusiones... ... . ... . ... ... ...31}

4.2 Recomendaciones .31

Referencias Bibliográficas. ... ... ...33

ANEXOS.

Capítulo ¡

1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE

LA ZONA DE ESTUDIO.

1.1. Antecedentes.

El análisis de la estabilidad de un talud no es tarea fácil, pues se requiere de un estudio técnico, de una evaluación de variables como estratificación del suelo y sus parámetros de resistencia al corte. Sin embargo debido a que la línea de conducción de agua cruda del Plan Maestro de Agua Potable de Loja, atraviesa zonas geológicamente inestables, fue necesaria la realización de estudios geológico-geotécnicos, para diseñar obras civiles que garanticen su estabilidad y utilización con seguridad y sin interrupciones del servicio durante todo su periodo de vida útil.

La zona de La Libertad en la abscisa 8+100 presenta un riesgo para la línea de conducción de agua cruda, por lo cual se vió en la necesidad de solucionar el problema de inestabilidad, que está visible en dicho sector. El caso puntual a estudiarse es el Deslizamiento identificado como SC04 [1] ubicado en la Libertad Abscisa 8+100 (Foto # 1 y Foto # 2), la inestabilidad de la zona se debe

principalmente a la intensidad de lluvias, topografía irregular y pendiente pronunciada. [2]

Foto # 01: Deslizamiento SC04 La Libertad abscisa 8+100

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Fuente: ElEl autor

Capítulo 1

y mecánicas del suelo, para luego formular soluciones que ayuden a prevenir estos fenómenos y mitigar sus efectos.

Foto # 02: Deslizamiento SC04 La Libertad abscisa 8+100.

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Fuente: El autor.

Se realizó un estudio de campo que consistió en realizar ensayos in situ, penetración estándar SPT, análisis de laboratorio y trabajos de oficina que comprendieron en el análisis de los ensayos realizados en campo, para luego dar soluciones al deslizamiento que ocurre en la zona.

La zona de estudio existen algunos drenajes tanto naturales como artificiales se los puede apreciar en el Anexo 11; el mal funcionamiento de estos, está produciendo infiltraciones de agua en el suelo, por consiguiente, existe continuos flujos de masas de tierra. (Foto # 3).

Foto # 03: Drenaje existente.

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Fuente: El autor.

Capítulo ¡

Además en la zona de estudio existe una alcantarilla, la misma se la puede apreciar en las fotos siguientes (Foto # 4 y Foto # 5).

Foto # 04: Alcantarilla entrada de agua.

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Fuente: El autor.

Foto # 05: Alcantarilla salida de agua.

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Fuente: El autor.

1.2. Ubicación geográfica del proyecto.

La zona de estudio de La Libertad está ubicada aproximadamente al noroeste de la ciudad de Loja y noreste de la provincia de Zamora Chinchipe, a 8 Km. desde la captación en la quebrada Los Leones. La línea de conducción esta bajo la vía a dos metros de profundidad, la tubería esta constituida de PRFV. [2]

Capítulo 1

IcfT

1.3.1 Regional.

La geología de estudio tiene una longitud aproximada de 16 kilómetros desde la captación en la quebrada de los Leones hasta el entronque que viene de la Quebrada de Shucos. "La litología del área de estudio está constituida por rocas metamórficas de la Unidad Chigüinda de edad Paleozoica, granitos y grano diorita del Batolito de San Lucas, y una zona de transición entre estas dos unidades."

[3]

1.3.2 Local

El afloramiento de la roca de la Unidad Chigüinda es bastante extenso, tiene una coloración gris amarillento a púrpura evidenciándose en la zona de La Libertad, existe la presencia de rocas metamórficas meteorizadas en un 80% de material coluvial. La meteorización puede llegar hasta unos 20m de profundidad y los coluviales hasta lOm según datos geofísicos [3]. En la figura # 01 podemos ver la composición del suelo.

1.3.3 Topografía.

Para el estudio de la zona de deslizamiento el plano topográfico fue proporcionado por la Cía. Abengoa. (Anexo 1.1)

1.4 Geotécnia.

1.4.1

Ensayos de campo.

Los ensayos de campo realizados en la zona del deslizamiento en estudio nos ayudaron a determinar los parámetros Geotécnicos-Geológicos teniendo así una visión "interna" de los suelos y detectar posibles planos de falla. El ensayo de penetración estándar (S.P.T) y el de prospección geofísica (refracción sísmica), nos permitieron establecer la estratigrafía de la zona a estudiarse.

1.4.1.1

Ensayo de penetración estándar.

PAco

Capítulo 1

Figura # 01: Geología del deslizamiento SC04 - La Libertad abs.8+100

celueR, qGr%, gA HOLOCENO

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U ZoeR de ocas mesan,órHkas CHIGIJINOO aHamcnse oet&gisadas

OUZCO OCIO

OEcIÓO 00 d5ocOOeO5O

A AUadecadoga0IgIo,

SCO3 c6doioceoceodedesRzanOCso

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- ciado Is Gflb005s

- PERFIL GEOLÓGICO A - A'

Fuente: Mapa Geológico. UCG. UTPL

1.4.1. 2 Ensayo de sísmica de refracción.

Los sondeos por refracción sísmica nos ayudaron a obtener información inicial acerca del espesor de los estratos del suelo y de la profundidad de la roca o suelo firme en el lugar. Este método permite obtener la descripción del subsuelo en términos de la velocidad de propagación de las ondas P y S en diferentes estratos de suelo y de las rocas a diferentes profundidades.

1.4.1. 3 Inventario de deslizamientos.

El inventario nos proporciono una información del deslizamiento sobre: la actividad del movimiento, litología y estratigrafía, tipo de movimiento, material, origen del suelo, cobertura y uso del suelo. Las fotografías aéreas y la correlación de campo, nos ayudaron a digitalizar sobre los mapas topográficos las áreas de deslizamientos activos o inactivos.

Capítulo 1

El propósito del inventario es realizar un diagnóstico de los problemas lo más preciso posible y conocer los parámetros básicos que afectan a la estabilidad. El inventario de deslizamiento se lo realizo para una predicción futura de un posible riesgo, peligro o amenaza que se puede producir bajo las condiciones actuales del terreno. (Anexo N° 2.3)

1.4.2 Ensayos de laboratorio

En el laboratorio se busca identificar el tipo de material con el que se esta tratando y establecer los parámetros del suelo (resistencia) requeridos para análisis posteriores. Los ensayos ejecutados fueron:

• Granulometría por tamizado. Norma ASTM D 422-00. • Límites de Atterberg. Norma ASTM D 4318-00.

• Contenido de Humedad. Norma ASTM D 2216-00. • Gravedad específica. Norma ASTM D 854-02.

• Ensayo de Compresión Triaxial UU. Norma ASTM D 2850-03a.

1.4 Análisis de estabilidad.

Los deslizamientos son definidos como el movimiento de masas de las rocas o flujos de tierra que se desplazan pendiente abajo, cuando el esfuerzo cortante excede a la resistencia al corte del material.

El primer paso en un estudio de estabilidad es la determinación del nivel de riesgo. El proceso de estudio comienza con un estudio de las características topográficas, geológicas, geotécnicas, hidrológicas, climatológicas, etc. para así determinar cuales serán las peores condiciones a que va ser sometido el talud.

Los métodos de análisis de taludes y su estabilidad, depende de los factores de la zona de estudio, determinar su solución depende del factor de seguridad el cual debe expresarse con mayor precisión y exactitud.

1.5.1 Concepto de factor de seguridad.

"Fellenius (1927) presenta al factor de seguridad como la relación entre la resistencia al corte real, calculada del material en el talud y los esfuerzos de corte

Capítulo 1

críticos que tratan de producir la falla, a lo largo de una superficie supuesta de poslietalla. [4J

El propósito de analizar la estabilidad de un talud es llegar a obtener un factor de seguridad. Con este factor podemos saber si el talud se encuentra estable. Se puede recomendar un factor de seguridad mínimo de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla # 01: Criterios para seleccionar un factor de seguridad para diseño de taludes.

Fuente: SUÁREZ DÍAZ Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Pág. 391

Capítulo II

2. ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES.

2.1 Resultado de ensayos de campo.

2.1.1 Identificación visual.

El suelo de sector esta compuesto por dos capas, la primera capa esta compuesto de arena limosa de color gris oscuro, compacidad media y contenido de humedad medio, y la segunda capa esta compuesto de limo orgánico no plástico, consistencia de media a firme y contenido de humedad medio a alto.

2.1.2 Ensayo de SPT.

Se realizo una perforación de SPT con la denominación de Pozo # 7 [5] ubicada en la vía en la abscisa 8+069 la cual se detalla a continuación:

Cuadro # 01: Resumen perforación SPT

Profundidad Tipo de Suelo SPT W LL IP ci C

(m) SUCS N (%) (%) (%) (°) Kg/cm2

0.00 - 1.00 SM

1.00-2.00 SM 11 16.4 NP NP 34.83 0.5

2.00 - 3.00 ML 6 28.8 NP NP 30.95 0.3

3.00 - 4.00 ML 9 43.7 NP NP 33.42 0.4

4.00 - 5.00 ML 13 31.2 NP NP 36.12 0.6

5.00 - 6.00 ML 16 23.9 NP NP 37.89

F

Fuente: Ensayos de Laboratorio. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. (JCG. UTPL.

2.1.3 Perforaciones Manuales.

Se realizó dos perforaciones manuales ubicadas en la corona de talud y a media ladera, las mismas que sirvieron para realizar el ensayo de compresión triaxial UU. Se puede ver la ubicación de las perforaciones en el Anexo 1.2.

2.1.4 Refracción sísmica

Como alternativa y para definir la estratigrafía del subsuelo se realizaron 4 líneas sísmicas de 60 metros cada una: 2 en la vía (LS-22 y LS-25) y 2 en el deslizamiento (LS-23 y LS-24). (Anexo 2.2). La ubicación de los ensayos de campo se especifica en el

Capítulo 11

Anexo 1.2. En los siguientes cuadros se resumen las líneas sísmicas:

Cuadro # 02: Línea sísmica 22.

Prof. Promedio C N V

(m) (°) (Kg/cm) # Golpes (mis)

Estrato 1 5 25 0.176 4 240

Estrato 16a10 40 1.41 32 1400

Estrato 3 Roca 74 2600

Fuente: Investigación Geofísica. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

Cuadro # 03: Línea sísmica 23.

Prof. PromedioC N V

(m) (°) (KQ/cm # Gol -m/s

Estrato 1 9a8 35 ₁ 0.92 21 1000

Estrato 2 Roca 46 1900

Fuente: Investigación Geofísica. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

Cuadro # 04: Línea sísmica 24.

Prof. Promedio P C N y

(m) _(°) (Kg/cm2) # Golpes m/s

Estrato 1 7 - - 4 250

Estrato 2.5a9 40 1.36 31 1100

Estrato 3 Roca 52 2100

Fuente: Investigación Geofísica. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. IJCG. UTPL.

Cuadro # 05: Línea sísmica 25.

Prof. Promedio 0 C N V

(m) _(°) (Kgicm2) # Golpes m/s

Estrato 1 4a8 26 0.26 6 290

Estrato 2 - 31 0.62 14 750

Fuente: Investigación Geofísica. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

2.1.5 Ensayos de laboratorio.

Los ensayos de laboratorio fueron ejecutados por personal técnico de los laboratorios de la UCG de la UTPL. Con las muestras extraídas se realizaron ensayos de contenido

Capítulo 11

de humedad natural, granulometría, límite líquido, límite plástico. Los resultados obtenidos sirvieron para clasificar a los suelos. De acuerdo al Sistema Unificado SUCS el suelo es Arena limosa (SM) y Limos de baja plasticidad (ML) (Anexo 3.1).

Con las muestras inalteradas, se efectuaron ensayo de gravedad específica (Anexo 3.1) y compresión triaxial UU, a partir de los cuales se determino los valores de cohesión y ángulo de fricción interna. (Anexo 3.2)

2.1.6 Propiedades geomecánicas del subsuelo.

Los resultados de los ensayos de compresión triaxial (Anexo 3.2), de las 2 muestras inalteradas tomadas de las perforaciones manuales enumeradas como T18 y T19 [2], se resumen en el cuadro siguiente:

Cuadro # 06: Resultados de ensayos triaxiales, clasificación y gravedad específica.

UBICACIÓN Triaxta] Prof. TIPO DF. W yg ys Us C '1) L.L LP DEI. ENSAYO N° .JL SUELO JL grc gr/CM3 ,3 k CM

2

0JL JS L

MEDIA LADERA T18 3.00 SM 23.46 1,93 1,56 2,69 0.10 29,00 25,00 24,00 CORONA DE TALUD T19 3,00 ML 23,90 1,96 1,58 2,69 0.20 29,00 28,00 25,00

Fuente: Ensayos de Laboratorio. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

22 Análisis de estabilidad.

Para determinar la estabilidad de la vertiente natural en estudio se utilizó el programa de cálculo automático denominado STEDwin (Annapolis Engineering Software), para lo cual se ejecuto dos pruebas, de los cuales lo que dio un factor de seguridad mayor. (Anexo 4.1)

El análisis de estabilidad del talud se lo realizó partiendo de dos perfiles tomados del levantamiento topográfico, que para efectos de análisis se consideran representativos del talud en estudio. Además con la ayuda de los ensayos de refracción sísmica se obtuvo los espesores de las capas que en total son tres, en la ultima capa es roca. Los perfiles están especificados en el Anexo 1 e identificados como anexo 1.4 y 1.5

Capítulo 11

También se requirió de las propiedades de los suelos para el análisis de la estabilidad, que se encuentran en la Tabla N° 1. Las condiciones sísmicas asumidas

para la zona en estudio fueron adjudicando una aceleración de O.lg como carga horizontal y 0.05g como carga vertical.

Los resultados obtenidos son los siguientes: en Perfil N° 1 el factor de seguridad crítico es 1.44, para las condiciones sismo-saturadas y el Perfil N° 2 el factor de seguridad crítico es 1.71, para las condiciones sismo-saturadas.

2.3 Alternativas a analizar para estabilizar el talud.

2.3.1 Alternativa N° 1.

Uno de los métodos para estabilizar el deslizamiento es el de control del agua, son muy efectivos y económicos dentro de la construcción, con este drenaje que se puede emplear va ayudar a reducir el peso de la masa y al mismo tiempo aumentar la resistencia del talud al disminuir la presión de poros [4]. La limpieza tanto de los drenajes naturales y artificiales existentes ayudará un mayor control en la circulación del agua.

Con la ayuda de los drenajes a construir podemos evacuar rápidamente el agua, evitando daños considerables al talud por erosión y desalojando el agua hacia las quebradas. Al evacuar las aguas correctamente tendremos un talud estable, la cual la tubería que pasa bajo de la vía se mantendrá funcionando normalmente.

2.3.2 Alternativa N° 2

Otra alternativa es la construcción de pilotes, estos serán construidos en la vía, en ellos se pondrá la tubería de la conducción de agua cruda, esta será de acero de 800 mm de diámetro. La construcción económica de estos es significativa. La tubería será colocada sobre los pilotes de tal manera que ayudara para que no se desplace y funcione correctamente.

2.3.3 Alternativa N° 3

Es la reforestación de la zona de estudio, con plantas nativas del lugar para mejorar la estabilidad. La vegetación cumple con dos funciones que son:

Capítulo 11

1. Tiende a determinar el contenido de agua en la superficie. 2. Da consistencia por el entramado mecánico de sus raíces.

Además las raíces de los árboles ayudaran a aumentar la resistencia al cortante y como medio de anclaje al suelo superficial a mantos más profundos. La reforestación que se hará será sobre: en el talud, en el área arriba del talud, y así como también el área hacia abajo del talud.

2.4 Medidas de mitigación.

A pesar de que la vertiente natural se encuentra en condiciones de estabilidad limite, existe la posibilidad de que se continúen produciendo los movimientos de flujo debido al incremento del grado de saturación del material; por lo tanto, es conveniente realizar trabajos técnicos que controlen la inestabilidad del deslizamiento SC04 de la línea de conducción. En ese sentido se escogió las alternativas N°1 y NO3 considerando los siguientes trabajos de mitigación:

2.4.1 Drenajes.

a) Dren mixto. Es del tipo Drenaje 1, esta constitu Edo por una cuneta de hormigón en la parte superior y en la inferior de material filtrante (grava de 2 a 3 pulgadas), tubería perforada, geodren que funcionara como pantalla ante la presencia del agua y llevarla hacia la tubería y geotextil como filtro. La cuneta tendrá la función de conducir el agua de la escorrentía superficial fuera del talud, en tanto que el material filtrante nos ayudará a conducir el agua que se infiltran en el suelo a través de la tubería perforada y el geotextil para abatir el nivel freático.

b) Dren subsuperficial. Es del tipo Drenaje II, para evacuar el agua de escorrentía y aguas lluvias se ha diseñado un sistema de drenaje que consta de los siguiente: material filtrante (grava de 2 a 3 pulgadas), tubería perforada, geodren que funcionará como pantalla ante la presencia del agua y así llevarla hacia la tubería y geotextil como filtro; toda el agua producto del escurrimiento se la llevara hacia la quebrada. Se construirán dos drenes Tipo II, que serán colocados horizontales a la pendiente transversal del talud, para evitar posibles escurrimientos de agua.

Capítulo II

c) Cuneta de Coronación.- Para interceptar y conducir adecuadamente las aguas lluvias y evitar su paso por el talud.

Las pendientes de los drenajes descritos anteriormente será la del terreno natural. Todos los detalles y especificaciones técnicas sobre estas tareas se encuentran en los planos constructivos. (Anexol .6, 1.7 y 1.8). Estos planos fueron proporcionados del Estudio Geológico-Geotécnico del PMAP-L La Libertad.

Mantenimiento

Es necesaria la limpieza de las tres quebradas que se encuentran en la zona de deslizamiento; además, existen drenajes artificiales los cuales deben ser limpiados para mejorar la circulación del agua hacia las quebradas y así evitar infiltraciones.

2.4.2 Reforestación

El arreglo para la reforestación se lo realizará en forma radial como se muestra en el siguiente esquema:

Esquema: Arreglo de árboles en el talud. Forma radial

Fuente: SUAREZ DIAZ Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales.

La reforestación se la ejecutará con plantas nativas del lugar con una separación entre 1.5 m a 3 m, con el único fin de aumentar la resistencia de suelo y disminuir el contenido de agua en la superficie.

Capítulo III

3. ENSAYOS EJECUTADOS Y ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL

TALUD.

3.1 Resultados de ensayos e inventario del deslizamiento.

3.1.1 Ensayos de campo.

Los ensayos de campo nos ayudaron a obtener la información necesaria de los parámetros Geotécnicos-Geológicos, y nos permitieron realizar un diagnóstico posible del tipo de falla.

Los ensayos de campo que se realizaron en la zona de estudio fueron los siguientes:

3.11.1 Ensayo de SPT.

De las muestras obtenidas de la perforación del Sector La Libertad (Ver Anexo 2.1) en tramo comprendido entre Paramales y la entrada al Túnel, a continuación se detalla la estratigrafía de cada una de estos:

Pozo No 7: En el pozo No.7 (Foto # 6) se pudo determinar los siguientes estratos:

• Capa de 0.00 a 2.00 m de arena limosa de color gris oscuro, compacidad media y contenido de humedad medio, cuyos resultados de los ensayos de laboratorio nos proporcionaron la siguiente información:

. Contenido de humedad 16.40%, NP (no plástico).

• De los ensayos granulométricos se determina que este material está compuesto por 47% de finos, 53% de arena y 0% de grava.

. La capa de suelo fue clasificada de acuerdo a la norma (SUCS) como: Arenas limosas (SM).

• Capa de 2.00 a 6.50 m de limo orgánico no plástico, consistencia de media a firme y contenido de humedad medio a alto, cuyos resultados de los ensayos de laboratorio nos proporcionaron la siguiente información:

• Contenido de humedad promedio 38.69%, NP (no plástico).

• De los ensayos granulométricos realizados a los 5.0 m, se determina que este material está compuesto por 65% de finos, 34% de arena y 1% de grava.

Capítulo III . La capa de suelo fue clasificada de acuerdo a la norma (SUCS) como: Limos

inorgánicos de bala compresibilidad (ML).

FOTO # 6: Perforación N° 7 - La Libertad

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Fuente: Ensayos de Laboratorio. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

31.1.2 Ensayo de refracción sísmica.

Las líneas geofísicas realizadas en el sector La libertad Abscisa 8+100(Ver Anexo 2.2) fueron en cuatro y son las siguientes:

a) En la vía, LS-22 con una longitud de 60 metros. Obteniendo los resultados siguientes: Se localizó tres estratos de suelo.

• El primer estrato con una profundidad promedio de 5 metros, con un qf = 250,

c= 0.176 kglcm2, N=4 y v=240 m/s.

• El segundo estrato con una profundidad promedio de 16 a 10 metros, con un Ø =401, c= 1.41 kg/cm2, N=32 y v=1400 m/s.

• El tercer estrato se llega a una profundidad de 21 metros considerando que es Roca, con un N=74 y v=2600 m/s.

ØF

b) En el deslizamiento, LS-23 con una longitud de 60 metros. Obteniendo los resultados siguientes: Se localizó dos estratos de suelo.

• El primer estrato con una profundidad promedio de 9 metros, con un = 350, c= 0.92 kgicm2, N=21 y v=1000 m/s.

• El segundo estrato desde 9 metros en adelante se considero que es Roca, con un N=46 y v=1900 m/s.

c) En el deslizamiento, LS-24 con una longitud de 60 metros. Obteniendo los resultados siguientes: Se localizó tres estratos de suelo.

• El primer estrato con una profundidad promedio de 7 metros, con un N=4 y v=250 m/s.

• El segundo estrato con una profundidad promedio de 2,5 a 9 metros, con un Ø=40°, c= 1.36 kgicm2, N=31 yv=llOOm/s.

• El tercer estrato se llega a una profundidad de 9.5 metros considerando que es Roca, con un N52 y v=2100 m/s

d) En el lugar del 8+100, la LS-25 con una longitud de 60 metros. Obteniendo los resultados siguientes: Se localizó dos estratos de suelo.

• El primer estrato con una profundidad promedio de 4 a 8 metros, con un = 261, c= 0.26 kg/cm2, N=6 y v=290 m/s.

• El segundo estrato desde 4 metros en adelante se considero que es Roca, con un Ø=31°, c= 0.62 kgicm2, N=14 y v=750 m/s.

3.1.1.3 Inventario de deslizamientos.

También se realizó un inventario de deslizamientos ubicado en el sector La Libertad Abs. 8+100, el deslizamiento codificado como SC04 de acuerdo al inventario de deslizamientos (Ver Anexo 2.3), clasificado como un movimiento tipo flujo, ha afectado a la línea de conducción de agua cruda del Plan Maestro de Agua Potable; el cual, además, presenta características morfológicas pronunciadas, existiendo pendientes máximas del 80%.

Por otro lado, el agua de escorrentía y precipitación, a través de las fracturas existentes se ha infiltrado en el terreno, incrementando el grado de saturación del

El

mismo, lo cual ha producido un aumento en el peso de la masa deslizante y por consiguiente acentuando la inestabilidad del sector.

3.1.2 Ensayos de laboratorio.

Con las muestras obtenidas de la zona de estudio se realizaron los ensayos de humedad natural, granulometría, límite líquido, limite plástico. Con las muestras inalteradas, se efectuaron ensayos de clasificación, gravedad especifica y el ensayo de compresión triaxial UU a partir del cual se determinaron los parámetros de cohesión y ángulo de fricción interna. Los reportes de los ensayos de laboratorio se pueden ver en el Anexo 3.1 clasificación SUCS y Anexo 3.2 ensayos triaxiales UU.

De las muestras inalteradas, que se realizaron en la corona del talud y otra a media ladera, los resultados obtenidos se resumen en el cuadro # 06 mencionado en el capitulo anterior, los cuales son los siguientes:

Resultados de ensayos triaxiales, clasificación y gravedad específica.

UBICACIÓN Triaxial Prof. TIPO DE W yg ys fis C1> LL LP DEL ENSAYO N° _j SUELO fcrn cm (°) J J

MEDIA LADERA T18 300 SM 23.46 1,93 1,56 2,69 010 29,00 25,00 24,00 CORONA DE TALUD TI9 3,00 ML 23,90 1,96 1,58 2,69 0,20 29,00 28,00 25,00 Fuente: Ensayos de Laboratorio. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG.

UTPL.

3.2 Análisis de estabilidad.

Para el análisis del talud a estudiarse ubicado en La Libertad 8+100 se utilizo el programa STEDWIN, este programa ayudo a modelar el talud con el fin de ver el comportamiento del suelo. El programa nos ayudara a encontrar el Factor de Seguridad Mínimo, con el propósito de ver si el talud es estable o no, de ahí partiremos para el diseño de obras civiles que ayudaran a prevenir los futuros deslizamientos, con esto protegeremos la línea de conducción de agua cruda del Plan Maestro de Agua Potable que pasa por el sector la Libertad.

Para la corrida del programa se utilizo los valores relacionados con la topografía (perfil del terreno), propiedades de los suelos y sísmica.

Al

Capítulo III

Se realizo dos perfiles de la zona con el fin de analizar la estabilidad del talud, los perfiles señalados son el Perfil No 1 y No 2, (Ver Anexo 1.4 y 1.5). Los valores de las propiedades de los suelos utilizados para el cálculo están expuestos en la Tabla No 1.

Se tomaron las condiciones más críticas, se considero el peso unitario del suelo saturado y sismo. Las condiciones sísmicas asumidas para la zona en estudio son de una aceleración de O.lg como carga horizontal y 0.05g como carga vertical.

3.2.1 Procedimiento de análisis de estabilidad de taludes en el programa

STEDWIN.

1. Ingresar al menú

File

• Seleccionar

New

Profil

• Seleccionar

SoilProfile

Stedwin [dttn C:\stedwin\Stedwh,LA 1IBERTAO9P(RFLWST15I5MO-SA1U... ., O

E>t Eit 06 Co& O~n5 HeIp

Soil Profile Ooundary Coordinates TOtN,OIrOLOe1 ₃₂

PROFII -.

Top Leo ₂₁ P,ofile LeO Eod 1 Le9 004 1 Rioht End 1 RiC*1t EnO 1 SoiI#

bonO 1.1011

El

1

22 0,00 000 4948 0.00 1

23 40.46 0.00 88491 1610 1

24 86.49 1610 128.3 32.5 1

25 120.32 325 18363 5 076 1

26 163.63 5076 19404 58.50 1

27 0.00 0.00 0400 0.00 2

28 91.00 0.00 12820 16.52 2

29 12820 16.52 194.86 49.50 2

30 19486 4950 215.00 5700 2

31 21500 5790 247.3 69.01 2

32 24734 6901 310.21) 8931 2 33

OK Cancel Aun nonO Ro.00 Pelele Ro,ns Undo Pelete Ved 5eocet,y

Capítulo III

• Se deberá ingresar las coordenadas del perfil del terreno al igual de los estratos del mismo. Los cuadros superiores a la derecha corresponden: el primero al número total de líneas (segmentos de línea = 32) que conforman el talud y los estratos, el segundo corresponde al número total de líneas que conforman el perfil principal (línea de cima = 21).

• Las coordenadas de las líneas se ingresan como si se tratase de las coordenadas de un segmento de línea:

• Ejemplo: Top 1 (Línea 1). Coordenada X de la izquierda = O, Coordenada Y de la izquierda = O, coordenada X de la derecha = 25, coordenada Y de la derecha = 5.33 _{y finalmente el numero de suelo}

(estrato) al cual pertenece, en este caso pertenece al suelo 1.

• Finalmente clic OK.

3. Ingresar al menú Profil (Perfilar - Modelar).

• Seleccionar Specify Origín (Especificar origen).

• Aparece un menú como el siguiente: donde se deberá ingresar las coordenadas X e Y del origen por separado, en los primeros cuadros del menú.

Stedwin Editing C:\stedwin\StedwinLA 1113ERTAD\P[RFL1%EST1SSMO... - O Exit Ok Cancel Optiora Help

Ongin Iocaton for lower left comer of axes

ORIGIN

X-Coorcnate al oriin

Y-Coordnale of Ofigin Q

Subtract Irom currenl x-coordnates

Subrract hora current ycoordinarex

!DZ Cancel Bun Vieia Geomerry

• Finalmente clic OK.

Capítulo III

4. Ingresar al menú Soil.

• Seleccionar Soil Properties (Propiedades de los suelos).

• Aparece un menú como el siguiente: donde se deberá ingresar las parámetros de resistencia de corte de los suelos, tal como sigue; primero en la parte superior derecha del gráfico de deberá ingresar el numero total de suelos que conforma el talud. Para el caso de la zona de estudio existe 2 suelos.

Stedwin Edfting C:'stedwin'StedwinLA LERTAOPERFL1 \EST1 SISMOSATURA... .

Exit Edit Ok Cancel Options HeIp

lsotropic Soil Properties _{Nurnber of Sofls 2}

SOIL

-Mcist ISaturatedlCohesionl Phi 1 RU I preosurel Piez. 1 A u

u E E u a a 11 a a

E E E E E E

OK Cancel Sun lnsert Abon Delate Rows Undo Delete ViewGeonrelry

• El siguiente paso es llenar la tabla en el orden siguiente. Las unidades deben ser coherentes, es decir solo en unidades inglesas o métricas. Para nuestro caso unidades métricas. Para el suelo 1:

• Etiqueta del suelo: SM

• Peso especifico de suelo = 19.3 kN/m2

• Peso especifico saturado del suelo = 19.3 kN/m2 • Cohesión = 10 Pa.

• Ángulo de fricción interna = 291.

• Coeficiente de presión de poros = O (no datos) • Presión de cabeza = O (no datos)

• Línea Piezométrica = O (No tenemos) • El mismo procedimiento para el suelo 2.

Capítulo III

• Finalmente clic en OK.

5. Ingresar al menú Análisis (análisis).

• Seleccionar Soil Properties (Propiedades de los suelos).

• Aparece un menú como el siguiente: donde se deberá escoger una serie de forma de analizar a un talud. Para este caso se escogerá la opción CIRCLE, CIRCL2 or RAMDOM Search.

ST[Dwin2.79 - c:\stedwia\stedwinla tibert8d\perfill\estl sismo -saturado\ta_tiber.si

File Prof II Soil Watr Analysis Loado GeoGrids Units Ruri Vieo Config )-IeIp

Re Open san:I %o1CIRcLE CIRCL2 or RANDOM Seach View OpViewPIof-2 BLOCK, BLOCK2 Search

Input Date Sumrnary _{5pecif y Failure SURFACe, SURBIS} iformation

pF;fFL 3221 Import Failure Suríace EÜTÉCNICO DEL PMAP-L cIL 2 _{Limit Failure Surface Depfh (UMITS) í-olOO PERFIL E N11} EQUAKE 0.1 0.050.

Çj2 3030 Specif y Spencer o Method (5PENCR)

.TTT

o Luego aparece un nuevo menú en la pantalla, donde se ingresara los datos

como sigue:

Stedwin Editir C:\stedwfn\Stedw)nLA 1*LRTAD5.PRFL1 \ST1SISMO-SAT1JRADO\Ia... -,

Exit Ol CooI 3,f,eo He,

Search fa, Critica¡ Failure Surface _{be,ofioeofioopo,nto 30} CIRCI? RANDOM cIRaE

Seloot ÜPt,Ofl _{Nunber of Su,faoeu heo Ech 30} tu,(ORa2)

ndrelRSND0Ml LenofhofFeSefeL,re _os

JaLro,Aa CIRCLEI Omento

Spenuers Ti-ta Id.9) _o Opfiooall

X-Coord,af e of LeO INITIATION Pa,nf 100 Ai000!NITISTION P.O 130

X-Coo,de,ete of LeO IERMINATION L,roO 280

ffitTEfSMINATI0N Lent 310

Mionme, EMo. of Su,fec.e Deoelopment 0

frf,rtioo ondee Ç000fe,-Clockeere (deo) o

CNAkoo (deg) 0

C0000f Run Vofw Geo,mefry

• En parte superior derecha del grafico se deberá escoger el método por el cual se va ha analizar el talud. Para este caso tenemos: El método de Bishop Circular, el Método de Random y el método de Janbú Circular. Se escogió el método de Bishop Circular.

• Luego en la parte superior derecha del dibujo aparecen tres cuadros, su significados son y se llenaran en el orden siguiente:

Capítulo lii

• Número de punto de iniciación: 30

• Número de superficies a trazar desde cada punto: 30

• Longitud de los segmentos de línea recta que conforma la superficie de falla: 10 m.

Luego se llena los datos que se encuentran en la parte central del grafico como siguen:

• Coordenada X a la izquierda de la iniciación de puntos: 100

• Coordenada X a la derecha de la iniciación de puntos: 130 • Coordenada X a la izquierda del límite de terminación: 280

• Coordenada X a la derecha del límite de terminación: 310

• Elevación mínima de desarrollo de la superficie de falta: O (por defecto, o en caso contrario un valor de acuerdo al criterio del diseñador). • Ángulo de inicio en el sentido contrario a las agujas del reloj: O

• Ángulo de inicio en el sentido de las agujas del reloj: O

. Finalmente clic en OK

6. Ingresar al menú Loads (carga). • Seleccionar EarthQUAKE.

• Aparece un cuadro como el siguiente:

YSSTEDwIn2.79 - c:!stedwin%stedwinIa Iibertadperfih1est1 sismo -satura doUd_tiber.si

File Prof ¡1 Soil Wafr Analysís Lods GeoGrids Linita Run View Conf ig Help ECr12er BoundaryLOAD5

Input Dato Summary _{TIEbac, Pont LoadsjJobname / TiLle / Proiect Inforroation}

EF FIL 3221 ESTUDIO UEIJLI hill U GEOTECLIILO DEL PHMP L SOIL 2 _{¡DESLIZAMIENTO SC04 8+100 PERFILE. t41} ¡EQUAKE 0.1 0.050.

CIRCL2 3030

d

• Aparece un menú como el siguiente: donde se deberá ingresar los coeficientes de sísmica.

Capítulo III

Ç Stedwin Editing C:\ntetM'in\StedwlntA LRTMWERFLlEST15ISMO-SAflJ... -, O Ok C12 OptOk FleIp

Earthquakefseismi6 Caefficienls EOUME

Sa al da t da Ked

Honaord a In,dn, 91 /- 0.1 88b6al aann. 911 t- 0.09

Çaa8cn panan Ipaí,kPal o.

VK Cce! RIal

• Para la aceleración horizontal el valor de aig y aceleración vertical de 0.05g.

• Finalmente clic en OK.

7. Ingresar al menú Profil (Perfilar - Modelar).

• Seleccionar Geom Preview (Geometría Previa). • Aparece un cuadro como el siguiente:

tnd*4nntdwtnIa 0bertad)peflh18al1a8n,a,1n\Ia_nbepE

1* [16 P,,t [Ia.O[5,, Sl26P +15(21E ,.çSe C6n1w6 IlefreS[ 6841

ESTUDIO GEOLÓGICO-OEOTECNJCO DEL PMAP-LDESLIZAMIENTO SCO4 84100 PERFIL E. N1

G,yP,al10412/2€I37 1216

14 60 120 160 200 2411 289 320

31O63.1O342

STED

. Para salir del programa clic en Done (finalizar).

Capítulo Hl

8. Ingresar al menú Run (Corrida del programa). • Seleccionar Run Analysis (Analizar el programa). • Aparece un menú como el siguiente:

iMá Run Progriun

File Run Help Current dala hie:

C:s(edwin\StedwinLA LlBEflTADPERFIL1 E5T1 SISMO-SATURADOJahb

SpJect prcgram lo lun Display mhen done c:\program lles \stedwin _Outfile

stmbl5mexe _{veroion supports Metric and}995STAE5M/siModimd • pim

Erilish unas aridJanbu None empirical coelticients

TAel ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DEL PMAP-L

Tille 2 DESLIZAMIENTO SCOI 0100 PERFIL E N!1

Your hiame CARLOS E DIAZ ALVARADO

Date 02/10/2007 Time 1223

Date Formal Short Date Time Formal hh:mrrMPM

-Save íiIe and Aun 1 Save As Run eithout _{He 1p}

STABL Progiam new lile saving p ose

• En este menú se deberá verificar las unidades con que se esta trabajando. El programa tiene la capacidad de trabajar en unidades métricas e inglesa para lo cual presenta varias versiones. A nosotros nos interesa trabajar para nuestro caso en la versión: stabl5m.exe.

• Luego se dará un nombre al proyecto: "ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DEL PMAP-L, DESLIZAMIENTO SC04 8+100 PERFIL E. N° 1".

• Finalmente Clic en Save file and Run STABL Program (Guardar archivo y correr el programa).

9. Finalmente el programa analizara el talud con los datos ingresados.

• Como resultado el programa mostrará los diez primeros valores con sus respectivas superficies de falla.

• Así mismo el programa resalta al primer valor con un dibujo cuya superficie es más resaltada que los otros valores de FS.

9.e

121J

la

la

Capítulo III

1.

. Para salir clic en Done (Finalizar).

tdwEla

ffl ft P!tt ,?O4..t 5€6b1P NVdV +flPfl ..* Ctn *

ESTUDIO GEOLOGICO-GEOTCNICO DEL PMAP-L DESLIZAMIENTO SCO4 8*100 PERFIL E. N9

PCSTAOL5M/E FSmh,=1.44 ' " STED Sly lao CIcId Uy Th Modiflod Oid,op Mod.od - - - --

-10. El resultado del calculo es: FS = 1.44, por lo tanto el talud falla. Para el Perfil N°

1 que se realizo en la zona. Lo mismo se realizará para el Perfil N° 2.

3.2.2 Resultados obtenidos del análisis de estabilidad.

Se realizo el análisis de la estabilidad del talud en las condiciones normales, saturadas y sismos-saturadas, usando la teoría de Bishop Simplificado para el análisis de estabilidad, con lo cual se obtuvo los siguientes valores de Factor de Seguridad para cada perfil expresado en la siguiente tabla:

Tabla # 02: Factores de Seguridad para diferentes condiciones utilizando el Programa STEDWIN

PERFIL N° 1

CONDICIONES FACTOR DE SEGURIDAD

NORMALES 197

SATURADAS 1.91 SISMO-SATURADAS 144

PERFIL N° 2

CONDICIONES FACTOR DE SEGURIDAD

NORMALES 2.24 SATURADAS 2.12 SISMO-SATURADAS 1.71

Fuente: El autor

Capitulo III

El factor de seguridad crítico es 1.44 que se encuentra en el Perfil N°1 con las condiciones sismo-saturadas.

Capítulo IV

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

4.1 Conclusiones.

.

. La alternativa de drenajes escogida nos ayudará a reducir la infiltración de agua, evitando la erosión, evitando el desplazamiento de masas de tierra. . Como producto de la deforestación del bosque, el sector La Libertad se ve

seriamente afectado por la presencia de erosión superficial causada por las intensas lluvias.

El pilotaje se descartó, porque no nos ayudara a estabilizar toda la masa que se desplaza a lo largo del talud.

• La construcción de drenajes ayudarán a disminuir la presión de poros, y por lo tanto, aumentará la resistencia al corte y eliminará las fuerzas hidrostáticas desestabilizantes.

Los drenajes a construir impedirán que el agua se infiltre a lo largo de la línea de conducción, con esto se evitará que la tubería de agua cruda sufra daños a futuro.

4.2 Recomendaciones.

• Realizar una inspección de la tubería instalada, a través de maquinara de excavación que ayudara a cavar y mover la masa de suelo hasta 2 metros de profundidad en la cual se encuentra la tubería; con el fin de determinar su condición actual y valorar cuál ha sido el efecto del deslizamiento en ésta y decidir si está apta para trabajar o necesita ser reparada.

• Construir una cuneta de coronación, drenajes para mejorar la estabilidad del talud reduciendo la infiltración y evitando la erosión, que es la alternativa escogida.

• Realizar la reforestación de la zona de estudio con plantas nativas del lugar, esto se lo realizara en el talud, en el área arriba del talud, y así como también el área hacia abajo del talud, con plantas nativas del sector y a una separación de 2 m.

Capítulo IV

• Realizar una rehabilitación de los drenajes existentes, corrigiendo las pendientes y las secciones para garantizar su funcionamiento.

• Ejecutar un plan de mantenimiento y reparación de la alcantarilla existente para lograr que las aguas se evacuen de manera rápida.

Los drenajes naturales deberán ser limpiados y reconformados tanto aguas arriba como aguas abajo de la vía, para garantizar el flujo normal y evitar que se formen pantanos, lo que conllevara a la disminución de infiltración del agua hacia el talud.

• Realizar un monitoreo de los drenajes: artificiales y naturales para controlar su comportamiento y poder tomar cualquier medida de manera oportuna.

Capítulo IV

Referencias Bibliográficas

1. Inventario de deslizamiento. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

2. Informe Geológico-Geotécnico. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L. UCG. UTPL.

3. Informe Geológico. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

4. SUÁREZ DIAZ Jaime. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Editorial Ingeniería de Suelos LTDA. Julio 1998.

5. Ensayos de Laboratorio. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

6. Investigación Geofísica. La Libertad. Estudio Geológico-Geotécnico PMAP-L Tambo Blanco. UCG. UTPL.

7. JUÁREZ Badillo Eulalio y RICO Rodríguez Alfonso. Fundamentos de Mecánica de Suelos. Editorial LIMUSA S.A. de C.V.

8. BRAJA Das. Fundamentos de Ingeniería Geotecnia. International Thomson Editores S.A. de C.A. California.

ANEXOS 1

LEYENDA

Cotovio qUca, gnes. crowcsso Cu*TERFca000 Zoca de rocas ,etaá(OOS CHIGUINDA

PPLEOZOL aItaeflte

SIMBOLOGIA

Direcciór del dacoesrecos e de nivel A A Unes de croe geoiógcO

SCOS Código noardariO de desllcamiøroo = óiedeaccO

Qebseda Eje de a tubenie CUnera

IMflLBGÍA

Arcna imosa (SM)

Limo de baja plasticidad (ML)

Material muycsmpstesta o roca

LA LIBERTAD

DE-TALLE 1421

PT N g 7 ABS. B+UB

SIMBCLUUA

Arena limase (EM)

M111 limo de baja plasticidad (ML) Material muy competente o roca

LA LIBERTAD

PERFIL ESTRATIGRAFIC O No.2

SM8LOGA

DRENPJE NAruRAI. SOST&JT€ 2 DRENAJES A CCDSTRURE

PERFILES DE DRENAJE

RSCIOÁO TERRENO PROYECTO CORTE RELLENO

DRENAJE 5 (PIPO 1)

PERFIL lO-II

DRENAJE 1 (2IINEIA)

PERFIL 1-O

DRENAJE 2 (TIPO)

PFRFO

MN

rilli

•1UlI

..,uiul

ElHHEL1rrri.

wÍIIIFu

RE

DETALLE 1

DETALLES CONSTRUCTIVOS TIPODE DRENAJES

orm GAD O!

Kg

= H. LIMPIEZA _MATERIA

Ix

GIOTEM RT 1490. Ni Ion

TI SIMILA R

PERHEAGO

DRENAJE TIPO DRENAJE TIPO 1

LIC CRÁÇ(CC ESE. SRML

HORM1I SIMPLE kI8l 1g/l

osa

ANEXOS 2

ANEXOS 2.1

LABORATORIOS UcO:

REGISTRO DE PERFORACIÓN NOMA.ASTMDI586JNPN689

MF.LAB-UCG -06- 515

.T.:PIAN MAESTRO DE AGUA POTABLE FECHA 090806

JBICPCSÓN: 170707433 E COT& 2341 ms.,ue

9510006 N POZO 7

BSCIS& 0$ *069 CALCULADO b,g. AIelo ZB

.00ALL: PARAMALES - ISEANA REAUZADO hW Angd Tse

SPT

PROF DESCRIPCIÓN. No1

1 w LL p 'y • Cu

o (R) % % gES • 119(62

102035400695

SM MMAM n _{MAMo 1-15 o.}SMR6MI 115la1

l0_ Ar,n&o de a Oseno. senspd -non,, Ooetnlede de holee n,. II

SM 164 NP NP 31,83 03

ML 353 NP NP 35,06 53

So-116. 40.7 NP NP 3540 0,4

4.0_ eoo.,w,e83noo.SMloseme06I

-Rel ,o011 de h^~l, e Mo. 13

II. 311 NI NP *12 06 0.0

16

23,9 19' NP IT.se 5.7 6.0

No se n.de oNPSMMA

P011 PERFORACO 1 Mo IOIonO NP, 35 gn,n 5,831611'n 8811

OBSTRVAC(ONES:

NNP P19ndmOiól, de*SMo e 311618,46 Rld6n1O 30(20 Nl0°

No N,,see de Qe,en Cnendo u I8,MAa 1180 9194d0

W% ConInIMA 46 hOeO y N18,

Co CeednO.D44Nc SISI Sh,

NF ~F~

ln ego AØ,ñnI (ng. , Tn.11a E.

ANEXOS 2.2

FILE NAME : A:\TBLS22.ODT

--- ~ ---1 JobNeme1 UNIVERSIDAD DE LOJA TAMBO BLANCO

1 Survey Line Name₁ LS-22 Des La Libertad

Acquisition DateJulio 2006

1 Receiver Spacing (nt)l 5.00

4- ---+

lShotNo.1234567

--- ~ --- ~

---Position(m)-5.0060.00

Elevation (ni)1 2330.20 2321.00

 No.Pos(m) elev(m)jFirst Arrival Time (msec) --- ~ ---

--- --- 010.00 2330.85 1 16.0071.00 1115.00 2330.5638.5070.00

2110.00 2330.12 1 66.0067.50

311500 232945 1 68.506250

1 4120.00 2329.7875.0057.50

1 5125.00 2327.9275.0055.00

1 6130.00 2326.91 1 76.0055.00 17135.00 2326.01 1 75.0047.50

1 8140.00 2325.12 ₁ 76.0042.50 19145.00 2324.15 1 75.0033.50 10150.00 2323.16 1 75.0021.00 11155.00 2322.27 1 75.0011.00

---+---Line:LS-22 Des La Libera

o)

-

0

o o Q)

'-' 2.0 w

INI]

> —J w

Ln:LS22 Q; La LJb;rta

o

0 2325

M1

44O

2300.

(kTn/;)

4

L..

25.

j

50.0

Ci)

D o o

Ci) U)

--0. 0

0. 0 2. 0 50. 0

FILE NAME : A:\TB1,S23.0DT

--- ~ --- Job NameUNIVERSIDAD DE LOJA TAMBO BLANCO

1 SurveyLifle Name1 LS-23 Libertad Receiver Spacing (ni)l 5.00

+ ---+ ---IShotNo.1 12345671

+ ---+ ---4

1POSltiofl(m)-5.0060.00 Elevation (m)1 2350.10 2350.00

+ --- --- 4

1 No. Pos(m) elev(m)íFirst Arrival Time (msec)

1 010.00 2352.70 1 20.0061.00 1115.00 2352.82 j37.5056.00 2110.00 2352.85 1 41.0050.00

ir, 00 )cn i •)7fl ,1ñA

4120.00 2350.34 1 47.5042.50

5125.00 2351.66 1 42.5036.00

6130.00 2352.59 1 42.5033.50 7135.00 2352.4846.0031.00 8140.00 2351.96 1 48.5028.50 9145.00 2351.97 1 50.0026.00 01 50.00 2351.03 1 52.5022.50 11155.00 2350.90 1 53.3016.00

(ki/)

8

Line:LS-23 Libertad

(1)

-z

2325.0

w

-J

w

0.0

FILE NAME : A:\TBLS24.ODT

--- ~

---1 Job NameUNIVERSIDAD DE LOJA TAMBO BLANCO 1 Survey Line Name1 LS-24 Libertad

:±t'« "' Receiver Spacing (m)I 5.00

--- ~ ---

---1 Shot No. 12345671

--- ~ ----

---1 Position (nl) -5.00bU.00

¡Elevation (m)1 2355.00 2355.50

+ ---+

---1 No. Pos(m) elev(m)jFirst Arrival Time (msec) 1010.00 2356.70 1 17.5050.00

11 5.00 2359.27 ¡41.0045.00

2110.00 2360.97 ₁ 51.0042.50

I 1 nf) 4 Of)

4120.00 2362.09 1 63.5043.50

1 5125.00 2363.16 1 65.0033.50

6130.00 2363.65 1 61.0030.00

71 35.00 2363.52 ¡62.5020.00 18140.00 2362.61 1 63.5015.00 ¡91 45.00 2360.64 1 62.5013.50

1 10150.00 2358.96 ¡66.0012.50

w

LlWI

Line:L6-24 Libertad

'XI

r r r' -r ,. i r- r /

-U 1 0 1 MIN-U t 111 L 1 ₎

75. 0

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U)

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> Li —J

w

Line:LS-24 Libertad

2350.0

2.1

2325. 0 1fl

25. 0 50. 0

U1bIANL

(rneters)

FILE NANE : A:\TBLS25.ODT

--- --- ~

---1 Job Name1 UNIVERSIDAD DE LOJA TAMBO BLANCO 1 Survev Line Name1 LS-25 8+000

fl- T,,14.-.

1 Receiver Spacing (zn)I 5.00

+ ---+

---IShotNo.1234567 Pos].tlon(m)1-5.0060.00

1 Elevation (m)1 2327.20 2328.00

--- - ---

_t

.JÇ Pc(ni)p I pv(mIrqi- Ay--ii,21 'Vimp (mr

010.00 2327.70 1 16.0071.00 1115.00 2327.67 1 38.5070.00

2110.00 2327.81 ¡66.0067.50

ii

100 ¿:28.1)

hR.'-

1 41 20.00 2328.40 1 75.0057.50

51 25.00 2328.71 1 75.0055.00

6130.00 2329.12 1 76.0055.00

'.1 U

=9.4

8140.00 2329.63 1 76.0042.50

1 9145.00 2329.67 I 75.0033.50

1 10150.00 2329.49 I 75.0021.00

LlnG:L.S-25 81-000

0.0 25.0 50.0

1

n n CD

-o

o o G) ci)

pa

w

(j)

L

(1) +-J

CD

>

w

uJ

Line:LS-25 8±000

4' h

2325.

- 0.75

23000 (km/9)

1 1 1

INI 25.0 50,U

DISTNCE (neters)

1

8

ANEXOS 2.3

Seco Lig Hamedo Hume,io Muy hamedo Mojad PLASTICIDAD Alta Media Baja No pEstico X Residual * Sedimentario Colas al Volcó lico

Tipo de suelo sedimentario1

Clasificación SUCS INVE STARIO DE I)ESLIZAMIE 9TOS

ENCE ESTADOR Xasrer T - Fabián -' ,- John Soto - FECHA 2)107/2006

SECT)R TRAM(ENTRADATJNEL-LALIBERTAD PROYECCtON PSAD-56 COOIr . DENADAS 707302- 9577978 - MAPA/N, do/Escala1Ed br -REFEEENCIAGEOiJRÁFICA 8+100

ACTIVIDAD DEL MOVIMIENTO LID

FECHAS DE OCURRENCIA 1 ESTADO 7 ESTILO 1 DISTRIBUCION DESCRIPC1ON 1 ESTRUCTURA

GIA Y ESTRATIGRAFIA

ORIENTACION ESPACIAMI ENTO DB / BZ

NSTITUCIÓN UTPL-UCG CODIGO

.iOTO/N s /A6o Escala/Editor

Sistema de clasificación -NOMRAE DEL MOV'MtENTO: DDr NM/ AA/

;Ilimo movimiento X

nteri )res X

dad (años) X

TIPO DE MOVIM ENTO c

L 1 2

A Caidi

S Volc.irniento Desl zumiento rotac onal F Desl zamiento traslanional

Prop igacion lateral CReptsciOn A Cola )so C X X Fluji

6 N

Act so X Retrogrosiso

Rec etivadoUnico Progresi o

X La! rote Sucesivo Ensatrchsndose Estabilizado X Multiple Confinado

Rel oto Enjambie

MATEF IAL

1 i- UMEDAD DEL SUELO 1 ORIGEN DEL SUELO

.1 %

Roca

1,11

Bloques Cantos Gravas Arena Limo Arcilla M Organic UIIfftZIT -- -__

E ,tr Rápido (>5 m/s) Muy rápido (>3m/min) R ipido (>t ,8m/h) X Moderado(>! 3m mes)

6,nto(>1 6m./ado) Muy lento(>! 6min/ado) E:tr.Lento(<t 6mm/año)

ACION DEL MOVIMIENTO 01 RAS CARACUERISTICAS

Movimiento canalizado X Movimiento n, canalizado

Licuación

GENERAL Diferencia de altura corona apunta) n) Long nid horizontal corona a punta! o) Fahrhnschung (')

Pendi rote de ladera en post- falla (°) Pendi rute de ladera en PRE- falla (/ Direc rión de! movirn ente (°) Azim it de! talud ()

C

- Material p ástico debil X Material s insible - Material c ,!apsib!e X Materia! meteorizado - Material fallado por corte - Material faurado o agrietado

- Orientacilu desfavorable Je discontinuid ides - Contraste rn permeabilidad de materiales - Contraste Je rigidez de m iteriales - Meteoriza ;ión por expancion/contraccior

C C indicionunte

MORFOaIETRIA

55,9 Ancho de 12 masa deplazadu Wd (m)

145,6 Ancho de lo superficie de raptura Wr (m) Longitud de la masa desplazada Ud (m) 20 wi Longitud de la superficie do ruptura Lr (m 21 Espesor de a masa desplazada Dd (m) 70 Profundidur de superficie ie ruptura Dr (n) 160 Orientación Longitud te al L (m)

C t

Movimienta tectónico X > Lluvias

- - Excavación de la pata del talud - -- Carga en la corona del talud

Irrigación

- -- Mantenimiento deficiente s,stema de drenaje - -- Escapes de sgua de tuberia,

- -- Deforestaci'in o ausencia do vegetación - - Disposición deficiente de ederiles/escomb os

Vibración atificial (trafico, explosiones, h ncado) D Detoiante

DEFOR1ACION DEL TERRENO

Modo Severidad

Ondalacian X Escalonamiento

Otros

RA Y USO DEL SUELO 'ipo uso Ganaderia Ama protegida Agrícola Recreación Zona arqueolc9ica Zona industrial Visienda Vias 50

50 Volamen inicial(m i) 36651,9 42 Vo!amen desplazar o(m3) 42600 40 Are¡ inicial (m2) 7000 6 Are¡ total afectada (m2) 1560 0,0 Rur up (m)

56

Tipo de Cobertura

Veget HeOacea E

Bosque/Se!' a Matorrales

Cuerpo agu.i

-Cultivo

-Construcciones

Sin cobertuia -L.-ve X Medro Pronunciada Severa Muy severa :0

!

_;

?; TTh

.

-414%

4ç

IS

ANEXOS 3

ANEXOS 3.1

Ensayos de clasificación:

o Ganulometria por

tamizado

Alonso Z ñiga S.

RESPONSABLE DEL ÁREA DE GEOTECNIA

ing eIT a CH.

TÉCNICO LABORATORISTA

LT\

LABORATORIOS UCG

PROYECTO: ESTABILIDAD DE TALUDES PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE LOJA

OBRA: ESTUDIO DE MATERIALES DEL TALUD NORMA ASTM D 4318, AASHTO T-27

LOCALL: LA LIBERTAD KM 8+150 POZO: 1 (Corona talud)

SOLICITADO: ABENGOA S.A MUESTRA 1

FECI-lA AGOSTO 2006 PROFUND.: 3,00m

REALIZADO: INGAT. -NG. A L

GOLPES PESO HUt PESO SECO CÁPSULA w %

-1.CONTENIDO DE AGUA 127,30 106,32 18,45 23,88

129,78 108,30 18,75 23,99

2.- LIM LÍQUIDO 17 79,59 76,32 65,19 29,38

24 79,08 76,85 68,87 27,94

29 76,71 74,14 64,60 26,94

39 72,27 70,23 62,24 25,53

3.- LÍMITE PLÁSTICO 20.24 19,78 17,92 24,73

18,52 18,07 16.23 24,46

RESULTADO

23,93

27,64

24,59

4.- GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN

PESO IN= 500,08 (H/S) 5 GRAVA 4

PESO INICIAL DE CÁLCULO: ARENA 45

FINOS 51

TAMIZ PESO RT. % RET % PASA

LL = 28,00

1,1 _{o 100 LP = 25.00}

3/4" 0,00 o 100 IP = 3,00

1/2' 0,00 o 100

3J8 0,00 O 100

No. 4 18,58 4 96 SUCS: ML

No. 10 56,55 11 89 AASHTO: A-4

No. 40 126,45 25 75 0(86): 3

No. 200 1 246,72 49 51 0(45): 3

UMITE UQuIoo

30 251

28

-27 26J 25'

UNIDAD DE INGENIERÍA CIVIL, GEOLOGÍA Y MINAS LABORATORIOS UCG

PROYECTO ESTABILIDAD DE TALUDES PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE LOJA

OBRA ESTUDIO DE MATERIALES DEL TALUD NORMA: ASTM 04318, AASI-{TO T-27 LOCALZ.: LA UBERTAD KM 8 + 150 POZO: 2 (Media Ladera) SOLICITADO: ABENGOA S.A MUESTRA: 2

FECHA: AGOSTO 2006 PROFUND.: 3.00 m

REALIZADO: ING.A.T. - NG. A. 1

GOLPES PESO HUM. PESO SECO CÁPSULA w% RESULTADO 1.CONTENI000EAGUA 10788 91.13 15,86 23,50

110,45 92,54 16,82 23,65 23,58 2.-UM. LiQUIDO 18 32,79 29,82 18,77 28,88

22 3022 27,93 19,09 25,90 28 31.00 28,43 18,01 24,66

35 26,29 24,46 16,63 23,37 25,20 3.-LiMITE PLÁSTICO 14,97 14,5212,61 23,56

23,18 22.80 21,18 23,46 23,51 4.-GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN

PESO IN= 500,06 (I-t'S) 5 GRAVA 2 PESO INICIAL DE CÁLCULO: 500,00 ARENA 50 ANOS 48 TAMIZ PESO RT. 1 % REr % PASA

LL 25.00 1" 0,00 0 100 LP= 24,00 3(4" 0,00 0 100 IP= 1,00 1/2" 0,00 0 100

3/8" 0,00 0 100 CLASIFICACIÓN

No. 4 10,70 2 98 SUCS: SM No. 10 62,10 12 88 MSHTO: A-4

No. 40 144,68 29 71 IG(86): 3 No. 200 260,78 52 48 IG(45): 3

LIMITE LIQUIDO

Z 25

1,00 1.10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,80

GOLF-ES (LOO)

CLASIFICACION: Arena Limosa (SM)

OBSERVACIONES: La toma de fue realizada por los técnicos de laboratono U.C.G. - U.T.P.L -1

áliiiffi"

Alonso Zú iga 5. '&aCH.

RFSPONSASLEAREADE _{TÉCNICO LABORATORISTA}

- UNIDAD DE INGENIERÍA, GEOLOGÍA Y MINAS 1 _{LABORATORIOS UCG}

ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA

PROYECTO PLAN MAESTRO DE AGUA POTABLE DE LA CIUDAD DE LOJA OBRA. ESTABIUZACIÓN DE TALUDES

LOCALL: LA LIBERTAD KM 8 * 150 NORMA: ASTM-O854-02 SOLICITADO: ABENGOA S.A PROFUNDIDAD 2,5 m

FECHA: AGOSTO 2006 REALIZADO ING.A.T. - ING. A. Z. CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO

Picriómetm A-El

Prueba H Pi.cn - tr Pic. + agur Taeperature

gr. gr.

1 18043 677,5 35 2 190,43 678,2 30 3 180,43 678,8 25 4 180,43 679,4 20 5 180,43 679,9 15 6 180,43 680,1 10 7 180,43 880,3 5

PROMEDIO 180,43

Temperatura de laboratorio: 20-c

Curva de Calibración del picnómetTo

-6785

1

15 20 25 30 35 40 Temperatura (oC)

DATOS DEL ENSAYO

Identificación del picnómetro A-1 Temperatura de laboratorio (C) 24,00 Peso de la muestra a ensayar 60,00 Masa de muestra seca (gr.) 5735 Masa del picnómetro * Agua * Suelo (gr.) 715,50 Masa del picnometrOr Agua (gr.) 679.40 Densidad del agua a la temperatura del ensayo (tabla 1) (gr/óm) 0,99730

RESULTADO DEL ENSAYO

Gravedad especifica aparente a 2C ₂₆₉ OBSERVACIONES: La toma de muestra fue reallasda por los técnicos de laboratorio U.C.G. - U T.P.L

lonwZúli S.

_ paCh

ANEXOS 3.2

Ensayos de resistencia:

. Ensayo de Compresión

UNIDAD DE INGENIERÍA CIVIL, GEOLOGÍA Y MINAS

LABORATORIOS UCG

ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL

PROVECTO PLAN MAESTRO CE AGUA POTABLE CE LA CIUDAD DE LO.LA

OBRA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES NORMk ASTM D2850 LOCALL: LA LIBERTAD ABSCISA 8+150 ENSAYO U-U

SOLICITADO: ABENGOA S.A CALICATA No.: 1(C4rona Takid) FECHA: AGOSTO 2006 PROFUND(m): 3,00m

REALIZADO: INGAT. - ING. A. Z. INFORME LAB-UCG-06-0515

HOJA 1. DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS

PROBETA NO, 1 2 3

DIMENSIONES

DLOJIETRO en. 4,88 4,75 4,82

ALTURA en. 11,64 11,55 11,70

AREA Com smI. 15,55 17,81 19,25

VOLUMEN cm3. 217,12 205,70 225,18

PESO gr. 428.84 407,61 429,04

-CONTENIDO DE AGUA

Peso 'Un. 113,90 113,18 127,20 PesoSeco: 84.84 93,49 190,32 Peso Cap.: - 13,84 12,74 18,45

w (%) 23,56 24,38 23,76

DENSIDADES

NATURAL grIci'n3 1,98 1.98 1,91

SECA grlctn3 1,60 1,59 1,54

DE SOLIO. n3

1 OBsERvACI0NES: La toma de muestra fue realizada por Es técnicos de laboratorio U.C.G. - U.TP.L.