1. informe de ingeniería tambo blanco

8/18/2019 1. Informe de Ingeniería Tambo Blanco

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TABLA DE CONTENIDO

1

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





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Anexo 9.3 Cámara de Rotura No 1



•

Corridas de estabilidad de taludes Anexo 9.4 Deslizamiento SA09

• Ubicación de sondeos y perfiles (Deslizamiento SA09)



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


• 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


• 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

- 21 -


23/77

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

- 23 -

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


25/77

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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26/77

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+660 alcantarilla 4.3 Conducción + vía0+890 alcantarilla 4.3 Conducción + vía


1+870 Alcantarilla y rápida 4.3 Conducción + vía










5+640 alcantarilla 3.3 Conducción




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27/77

Abscisa Obra Long. de Alc. (m) Observaciones








8+980 alcantarilla 4.3 Conducción + vía9+350 alcantarilla 4.3 Conducción + vía







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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29/77

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.

- 28 -


30/77

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).

- 29 -


31/77

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

- 30 -


32/77

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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33/77

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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34/77

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,

- 33 -


35/77

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 -


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


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 -


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 -


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 -


5.50 - 8.50 13 ML - 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.


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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 .


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 -


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 -


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.


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 -


46/77

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 -


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

1. informe de ingeniería tambo blanco

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