Informe ems__churubamba

LABORATORIO DE
SUELOS Y
CONCRETO
“JOGAMA”
E.I.R.L.
ESTUDIOS GEOTÉCNICOS Y GEOLOGICOS
OFICINAPRINCIPAL:JRCHIMÚ#100PBBAAMARILIS
MUNICIPALIDAD DISTRITAL
CHURUBAMBA
“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL CAMINO
VECINAL TRAMOS: RANCHO – SEÑOR DE LOS MILAGROS MATARA –
SAN FERNANDO DE COCHAGORA DEL DISTRITO DE CHURUBAMBA,
DE LA PROVINCIA DE HUANUCO DEPARTAMENTO DE HUANUCO”
2019

LABORATORIO DE SUELOS Y CONCRETO
“JOGAMA”
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I. MEMORIA DESCRIPTIVA
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GENERALIDADES
El proyecto en estudio es para mejorar la transitabilidad mediante la rehabilitación y
mejoramiento del camino vecinal por lo que se recomienda desarrollar trabajos tales
como: desanche, perfilado y compactado de subrasante, construcción de cunetas,
alcantarillas y entre otras obras de arte. Para proyectar dichas actividades será
necesario la realización del estudio de mecánica de suelos.
1.1. INTRODUCCIÓN
Como corresponde para todo tipo de obras civiles, es importante el estudio del contexto
geológico-geotécnico, ya que, como es de deducir, la evaluación del medio natural
determina los tipos de rocas y suelos a ser atravesados, así como los problemas de
geodinámica externa que la afectarán; calificando finalmente, la factibilidad técnico-
económica de la obra vial a ejecutar.
1.2. ALCANCES DEL ESTUDIO
En el presente estudio se presenta la descripción de los trabajos realizados en campo
y laboratorio, los resultados de los análisis efectuados y las conclusiones obtenidas en
el Estudio de Suelos llevado a cabo con la finalidad de determinar las características
físicas y mecánicas del perfil del suelo, a nivel de estudio definitivo:
““MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DETRANSITABILIDAD DELCAMINO VECINAL
TRAMOS: RANCHO – SEÑOR DE LOS MILAGROS MATARA – SAN FERNANDO
DE COCHAGORA DEL DISTRITO DE CHURUBAMBA, DE LA PROVINCIA DE
HUANUCO DEPARTAMENTO DE HUANUCO”
1.3. OBJETIVOS
El objetivo y finalidad del estudio geológico y geotécnico, es evaluar y calificar las
condiciones naturales del terreno (rocas y suelos) donde se emplaza el tramo;
identificar, evaluar y calificar los problemas de geodinámica externa que afectan al
proyecto en mención; así como del tipo de materiales que serán cortados con los
trabajos de ensanche en la corrección del trazo y variantes propuestas; dando la
información técnica pertinente para que se desarrolle el proyecto de ingeniería que
permita ejecutar las obras bajo condiciones de seguridad y economía.
1.4. ALCANCES DEL ESTUDIO
Para conseguir los objetivos del estudio geológico geotécnico, éste comprende una
evaluación de carácter regional, con determinación de los tipos de rocas y suelos
(material de cobertura), problemas de geodinámica externa dentro de este ámbito, que
tienen incidencia sobre el camino, conforme se detallará en los capítulos pertinentes.
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Igualmente, dentro de este contexto, se ha hecho una evaluación sismológica para
conocer la historia sísmica regional y deducir la frecuencia sísmica para la región.
1.5. ANTECEDENTES
El país en la década del noventa ha atravesado un período de recesión, agravada por
una crítica situación de orden público que impactó prácticamente toda la actividad
económica del País. Sin embargo, a partir de la presente década, se observa que los
indicadores macroeconómicos se encuentran en crecimiento, se vive una estabilidad
política y jurídica; pero esta mejora no se traslada todavía a las zonas más pobres y
alejadas de nuestro territorio, las zonas rurales, donde las condiciones sociales y de
producción en general, se han visto sumamente afectadas por motivo del deterioro de
los accesos a zonas productoras y poblaciones rurales, que dependen
fundamentalmente de las carreteras y caminos vecinales del ámbito rural.
Actualmente hay presencia de un camino vecinal, su diseño corresponde a un camino
de bajo volumen de tránsito, la cual es de mucha ayuda para los agricultores de los
centros poblados aledaños.
El Gobierno, para encarar la solución de los problemas sociales y económicos y en
particular para incrementar la calidad de vida de la población rural, así como para
restablecer la comunicación entre el campo y la ciudad, se ha fijado políticas y metas
concretas para rehabilitar la Infraestructura Vial de las zonas rurales, de modo que haga
factible la reactivación económica de los pueblos y su inserción en la vida social y
política del país.
1.6. UBICACIÓN Y DISTANCIAS DEL PROYECTO
El camino para construir se encuentra en el Distrito de Churubamba, provincia de
Huánuco-Huánuco.
UBICACIÓN POLÍTICA:
DEPARTAMENTO: HUANUCO.
PROVINCIA: HUANUCO.
DISTRITO: CHURUBAMBA.
LOCALIDADES: RANCHO – SEÑOR DE LOS MILAGROS MATARA – SAN
FERNANDO DE COCHAGORA.
INICIO DEL TRAMO RANCHO (0+000), HASTA SAN FERNANDO
DE COCHAGORA 06+295 Km.
El punto inicial de la Rehabilitación y Mejoramiento del Camino Vecinal se
encuentra ubicado en las coordenadas son las siguientes:
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LABORATORIO DESUELOS Y CONCRETO “JOGAMA”
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OFICINAPRINCIPAL: JR CHIMÚ #100PBBA AMARILIS
PUNTO INICIAL PUNTO FINAL
(UTM) (UTM)
KM- 0+000 KM-06+295
E: 379531.87 E:379544.74
N: 8912931.09 N: 8912416.49
UBICACIÓN GEOGRÁFICA:
El Distrito de Churubamba limita con:
POR EL NORTE: Limita con el distrito de Chinchao.
POR EL SUR: Limita con el distrito de Umari
POR EL ESTE: Limita con la provincia de Santa Maria del valle.
POR EL OESTE: Limita Extensión de Terreno.
CUADRO Nº01
DISTANCIAS Y TIEMPO DE RECORRIDO
FUENTE: Consultor
Figura 1.- Ubicación del Proyecto HUANUCO-C.P. CHURUBAMBA
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||Fuente: Elaboración propia
1.7. DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO
Dentro del marco de la ley del Sistema de Inversión Pública, se elaborará el Estudio a
nivel del estudio definitivo del proyecto: “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE
TRANSITABILIDAD DEL CAMINO VECINAL TRAMOS: RANCHO – SEÑOR DE LOS
MILAGROS MATARA – SAN FERNANDO DE COCHAGORA DEL DISTRITO DE
CHURUBAMBA, DE LA PROVINCIA DE HUANUCO DEPARTAMENTO DE
HUANUCO”, la vía tiene una longitud total de 06+295 km. Se desarrollará las siguientes
actividades:
 
Rehabilitación y mejoramiento de 06+160 km.








Afirmado e = 0.15 cm afirmado,ancho de calzada de 4.5 y plataforma 4.95 m.

Construcción de obras de arte: cunetas,alcantarillas.

Señalización informativa,preventiva e hitos kilométricos.
1.8. MÉTODO DE TRABAJO
FASE DE CAMPO.
Efectuado en visitas, previamente se recopiló, evaluó y seleccionó información
bibliográfica y cartográfica, relacionada y vinculada al proyecto; luego se preparó la
documentación base para la ejecución de los trabajos de campo.
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Luego se efectuó la prospección geológica y geotécnica, a lo largo del camino vecinal,
anotando los datos más importantes, con la finalidad de observar los diferentes tipos
de riesgos que puedan afectar directamente al proyecto y así contar con una
infraestructura segura y perdurable en el tiempo.
FASE DE GABINETE.
En base a la evaluación de campo se determinó y seleccionó información bibliográfica
y cartográfica, relacionada y vinculada con el proyecto, el informe que servirá como
sustento de los diseños de las estructuras relacionadas al proyecto en estudio.
Con los datos obtenidos en la fase de campo, se procedió a la interpretación de las
mismas y a la redacción del correspondiente informe.
GEOLOGÍA
2.1. GEOMORFOLOGÍA
La geomorfología del área de estudio comprende:
2.1.1. MONTAÑAS CON LADERAS ESTRUCTURALES
Forman una inclinación suave, lo cual origina que el curso de sus aguas, La forma y
distribución principal trata de alineamiento montañoso compuesto por secuencias
estratificadas plegadas y/o con buzamientos de las cajas que controlan la pendiente de
las laderas, conformado por anticlinales, sinclinales, cuestas y espinazos. Las
pendientes varían desde moderadas a muy abruptas, características de la zona del
proyecto.
Litológicamente está asociada a una secuencia sedimentaria. De la misma forma
asociada a caídas de rocas, derrumbes, deslizamientos y flujos de detritos (huaycos).
2.1.2. PLANICIE ALUVIALES O TERRAZAS ALTAS
Estos valles se caracterizan por una morfología plana con amplias terrazas
fluvioaluviales donde se desarrollan las principales actividades agrícolas, estas terrazas
están limitadas por suaves pendientes donde los ríos han producido una erosión lateral,
sobrepasando en algunos casos los 10 km de ancho.
La forma y distribución trata de terrenos ubicados encima del cauce y llanura de
inundación fluvial, terreno plano, de ancho variable, su extensión está limitado a los
valles. Además, considera fondos planos de valles, indiferenciando las terrazas fluviales
y llanuras de inundación de poca amplitud y mostrando en general una pendiente suave
entre 1º y 5º.
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Litológicamente está asociado a depósitos fluviales en forma de terraza, conformado
por material heterométrico, poco consolidado. Los peligros geológicos que se presentan
en esta área son erosión fluvial y derrumbes en las márgenes activas.
2.2. ESTRATIGRAFÍA
Las unidades reconocidas en el área de estudio corresponden a litologías desde el
naoproterozoico al cuaternario; litológicamente está conformado por esquistos, gneises,
algunas pizarras, rocas intrusivas y sub volcánicas.
UNIDAD
ERATEMA SISTEMA SERIE
LITOESTRATIGRAFICA
DEPOSITO ALUVIAL (Qh- al)
Gravas heterométricas y
CENOZOICO CUATERNARIO HOLOCENO arenas con matriz
limoarenosa. Se encuentra
formando terrazas.
FORMACION JUMASHA
(Ks-j)
Calizas micríticas gris claras
MEZOZOICO CRETACICO SUPERIOR a beiges en estratos
medianos a gruesos,
intercaladascon calizas
nodulares.
FORMACION CHULEC-
PARIATAMBO(Ki-chu,pt)
Calizas arenosas, areniscas
MESOZOICO CRETACICO INFERIOR calcáreas grises y calizas
mìtricas negras.
FORMACION CHIMU (Ki-
chi)
MESOZOICO CRETACICO INFERIOR
Areniscas cuarzosas
blancas masivas en estratos de 1
a 3 m de grosor.
2.2.1. DEPOSITO ALUVIAL Qh-al
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Se puede observar en el trayecto del proyecto que existen depósitos de arenas,
sedimentos, grava y barro arrojado por el río aledaño a la vía en mención, esta
presencia de material se puede observar desde la progresiva 0+000 hasta la progresiva
0+200 aproximadamente.
2.2.2. FORMACION JUMASHA (NQ-tu)
Se muestra durante el trayecto del proyecto como calizas micríticas gris claras a beiges
en estratos medianos a gruesos, intercaladas con calizas nodulares. desde el km 0+200
a 4+100 aproximadamente.
2.2.3. FORMACION CHULEC-PARIATAMBO (Ki-ch,pt)
Se puede apreciar del km 4+100 hasta 6+295; en este trayecto podemos observar
calizas arenosas, areniscas calcáreas grises y calizas mìtricas negras.
Fuente: Cuadrángulo geológico
2.3. GEODINÁMICA INTERNA
La geodinámica interna está relacionada con la actividad sísmica, que a su vez depende
de la estructura geológica en lo relacionado a la existencia de fallas que puedan
provocar eventos de carácter local; descartándose la presencia de estas, se espera
poca actividad sísmica por esta causa.
Los efectos de eventos sísmicos que pueden llegar a la zona, pero con intensidades
menores al grado V en la Escala de Mercalli Modificada, son las causadas por la
actividad inter-placas del Circulo Circumpacífíco, específicamente por el movimiento
entre las placas de Nazca y Continental en el Océano Pacífico.
2.4. GEODINÁMICA EXTERNA
En general en el tramo del estudio los fenómenos geodinámicos son frecuentes de
moderada envergadura, debido básicamente a que anualmente en periodos de lluvias
se producen desplazamientos de masas, los mismos que afectan el tránsito libre del
vehículo en la vía, este tipo de eventos se pueden suscitar en todo el tramo de la vía,
debido a que la carretera pasa por una zona de alta pendiente, no se observaron zonas
donde hay movimientos en masa de tipo rotacional en el tramo.
A continuación, se describen los fenómenos de Geodinámica Externa que ocurren
en esta carretera:
a. Erosión Laminar.
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El agua de escorrentía en períodos de lluvia, normalmente, discurre por el talud donde
se proyectará la carretera, ya en estado de servicio de la carretera, dicho material
erosionado cae sobre la vía y acaba colmatando y obstruyendo el paso del agua en las
obras de drenaje, actualmente, está afectada por este fenómeno en el tramo donde se
tiene fuertes pendientes.
Causas de su ocurrencia.
El problema se origina en la falta del adecuado talud sobre la vía.
La caída de las partículas constantemente sobre la vía ocasiona la colmatación en las
cunetas, disminuyendo así la eficiencia de esta obra, (ver fotografías).
Figura 2.- Vistas donde se puede apreciar que el terreno donde pasa
fuerte.
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Medidas de corrección.
Considerando que el proyecto contempla la vía en tramos de fuerte pendiente,
se deberá configurar un sistema de drenaje completo, que proteja la obra.
b. Derrumbes
Son fenómenos aislados en todo el tramo de la vía, producidos por los desplazamientos
de alguna masa de suelo, roca o mezcla de ambos, provenientes del talud superior del
camino y/o laderas de cerros, debidos básicamente a falta de cohesión de los
materiales confortantes que caen sobre del camino en cantidades relativamente
pequeñas o medianas.
Taludes de alta pendiente.
Taludes con roca disturbada y/o muy fracturada y/o alterada.
Meteorización diferencial (estratos competente e incompetentes).
Medidas correctivas.
Remoción de materiales acumulados por desplazamientos (a la fecha de ejecución de
los trabajos de campo del presente estudio). Adicionalmente para la ejecución de las
obras proyectadas, el expediente técnico deberá considerar una partida de previsión
para limpieza de derrumbes.
Revegetación de toda la cara de talud después de su conformación con plantas que
contengan raíces de mayor tamaño.
c. Deslizamientos (tipo rotacional).
Son fenómenos producidos por la ruptura y desprendimiento de masas de suelo que
parcialmente pueden arrastrar fragmentos rocosos, en forma lenta Se desarrolla sobre
una superficie de deslizamiento.
En el tramo no se observa el asentamiento de la plataforma de la vía y deslizamiento
de talud del tipo rotacional.
Las causas de su ocurrencia se deben:
Talud demasiado empinado.
Falta de soporte lateral en la base del talud a pesar de predominar los cortes bajos
con pendientes moderadas.
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Debilidad de la cohesión interna de los materiales conformantes presentando franjas
favorables para la percolación de las aguas de lluvias, las que por lavado de los
sedimentos finos originan inicialmente agrietamientos longitudinales para luego
colapsar y desplazarse a través de una superficie de deslizamiento.
Sobresaturación de los materiales por efectos de las precipitaciones extraordinarias, las
mismas que se infiltran y rompen el equilibrio de los estratos del suelo produciendo un
gran resbalamiento.
Deforestación de las laderas, disminuyendo el soporte lateral de los materiales.
Medidas correctivas.
Como medidas correctivas se proponen:
Remoción durante la ejecución de las obras del material desplazado, durante
y/o después de fuertes precipitaciones fluviales.
Se recomienda prever en el presupuesto de la obra, una partida de remoción de
materiales.
Revegetación de toda la cara de talud después de su conformación con plantas que
contengan raíces de mayor tamaño.
2.5. GEOLOGÍA Y GEOTECNIA DEL TRAZO
Evaluación geotécnica
Según la prospección geológica-geotécnica, el emplazamiento propuesto para la vía, el
rasgo geomorfológico comprende los cuadrángulos en estudio está conformada por
superficies de relieve ondulado a accidentado; estando constituido por depósitos
aluviales, formación tulumayo y formación chonta.
Para el presente estudio en el tramo del camino se evalúa las condiciones
estratigráficas e identificación de los estratos del suelo, con los parámetros geotécnicos
necesarios para el diseño correspondiente.
Erosión de talud de corte
Con el tiempo el desgaste y remoción constante del talud en las laderas adyacentes al
canal, son frecuentes en época de lluvias, y es obviamente donde ocurren las crecidas
de la escorrentía y filtraciones, originando caída de los taludes de las laderas, este
efecto se hace más notorio donde el talud esta afecta al corte de la vegetación y/o
deforestación, asimismo en sectores donde el corte de suelo es muy perpendicular,
para lo cual se requiere un diseño adecuado.

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Estabilidad de taludes
De acuerdo a la apreciación y revisión general del trazo de la vía, se ha determinado la
presencia de problemas en la estabilidad de taludes en tramos cortos donde la
pendiente es abrupta, debido a que están conformados por suelo residual con presencia
de fragmentos de rocas alteradas, por lo que se requiere dar estabilidad mediante el
perfilado adecuado a fin de disminuir la probabilidad de ocasionar derrumbes, además
es necesario considerar en la siguiente etapa del proyecto una evaluación más
detallada del trazo del camino.
En base a la clasificaciónde materiales para el corte y relleno de taludes se ha estimado
adoptar taludes apropiados, según las recomendaciones de las Normas Peruanas para
el Diseño de carreteras, como se puede apreciar. (Ver Tabla 1 y 2). Las cuales en el
caso de taludes de corte han sido serán verificadas mediante el análisis de estabilidad
de taludes. En el caso de taludes de relleno, teniendo en cuenta que sus alturas no
superan los 3 m de altura.
Tabla 1: Taludes de relleno.
H V
Roca Suelta 1 2
Suelo Compacto 1 2
Suelo Suelto 1 1
Tabla 2: Taludes de corte.
Talud
Tipo de Suelo
Roca Fija 1 4-2
Roca Suelta 1 4
Conglomerado 1 2
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Suelo Compacto 1
Suelo Suelto 1
4
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Recorrido geológico y geotécnico a lo largo del camino para el desarrollo del recorrido
Geológico se procedió de la siguiente manera:
Se llevó a cabo un reconocimiento a lo largo del trazo de la vía, recogiendo la
información más relevante en cuanto a geología, se realizó la observación directa de
las características geológicas y descripción de los afloramientos que presenta la zona
en estudio.
2.6. RECORRIDO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO ALO LARGO DEL CAMINO
Para el desarrollo del recorrido Geológico se procedió de la siguiente manera:
Se llevó a cabo un reconocimiento a lo largo del trazo de la vía, recogiendo la
información más relevante en cuanto a geología, se realizó la observación directa de
las características geológicas y descripción de los afloramientos que presenta la zona
en estudio.
Progresiva km 0+000 al km 0+920
Litología: Material suelto compuesto con gravas limosa con baja plasticidad, el talud
cubiertos de material orgánico y pasto, área donde se emplaza el inicio del trazo del
mejoramiento del camino vecinal; 40 % roca suelta.
Estructuras: No se observa fallas, ni estructuras dado que es material suelto, con
probable superficie de falla circular.
Geodinámica Externa: No hay actividad de geodinámica externa de magnitud
considerable.
Agua Subterránea: No presenta.
Geotecnia: En este tramo se observa pendientes bajas a moderadas se propone
realizar cortes de talud en parte del tramo en una relación 1H: 3V.
Litología: Material roca suelta embebido en limos y gravas aisladas, el talud cubiertos
de material orgánico y pasto, área donde se emplaza el inicio del trazo del mejoramiento
del camino vecinal, con 40% de roca suelta.
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Estructuras: No se observa fallas, ni estructuras por la cobertura del suelo.
Geodinámica Externa: No hay actividad de geodinámica externa de
magnitud considerable.
Agua Subterránea: No presenta.
Geotecnia: En este tramo se observa pendientes moderadas a elevadas se propone
realizar cortes de talud en parte del tramo en una relación 1H: 3V.
Litología: Material terreno normal de compacidad media compuesto con gravas, limos
y arcillas con clastos angulosos aislados, el talud cubiertos de material orgánico y pasto,
área donde se emplaza el camino vecinal, con 20% de roca suelta.
Estructuras: No se observa fallas, ni estructuras por la cobertura del suelo.
Geodinámica Externa: No hay actividad de geodinámica externa de magnitud
2.7. CLASIFICACION DE MATERIALES
El tramo del Mejoramiento del camino vecial, se ha desarrollado una nueva clasificación
de materiales que se realizó durante 1 día de campo haciendo una descripción
detallada de la composición litológica de todo el tramo existente ubicando en ella todas
características de la composición litológica y de suelos, a continuación, se presenta el
cuadro de clasificación de materiales en el siguiente cuadro
Cuadro 1: Clasificación de materiales del tramo de la vía
PROGRESIVAS ROCA ROCA TIERRA TIERRA
FIJA SUELTA COMPACTADA SUELTA
0+000 AL 0+510 0% 60% 0% 40%
0+510 AL 0+920 0% 55% 25% 20%
0+920 AL 2+130 0% 70% 5% 25%
2+130 AL 2+700 0% 70% 10% 20%
2+700 AL 3+150 0% 25% 40% 35%
3+150 AL 4+410 0% 30% 35% 35%
4+410 AL 6+295 0% 20% 45% 35%
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2.8. RIESGO SÍSMICO
Para la identificación de las fuentes sismogénicas y la caracterización de su actividad,
la evaluación del peligro sísmico, además de los estudios geológicos y tectónicos,
requiere de una información detallada de la sismicidad del área de influencia. Esta
información, que es obtenida de catálogos de sismos históricos e instrumentales,
permite delimitar en forma más precisa la ubicación de las fuentes sismogénicas y la
estimación de la frecuencia de ocurrencia de sismos en los últimos cientos de años.
2.8.1. Historia sísmica del área de influencia
La fuente básica de datos de intensidades sísmicas de los sismos históricos se ha
obtenido del trabajo de Silgado (1969, 1973, 1978 y 1992), el cual describe los
principales eventos sísmicos ocurridos en el Perú. Un Mapa de Distribución de
Máximas Intensidades Sísmicas Observadas en el Perú ha sido presentado por Alva
Hurtado et al (1984), ilustrándose en el Mapa Nº 1 la parte de aquél relevante al
proyecto. La confección de dicho mapa se ha basado en treinta isosistas de sismos
peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos históricos y sismos recientes.
En el Anexo – Geofísica, relación de sismos históricos, se presenta una descripción
resumida de los sismos que han ocurrido en el área de influencia del Proyecto. Este
Anexo está basado fundamentalmente en el trabajo de Silgado y en el Proyecto
SISRA (Sismicidad de la Región Andina), patrocinado por el Centro Regional de
Sismología para América del Sur (CERESIS) y datos sísmicos del Instituto Geofísico
del Perú (2010). Del análisis de la información existente se deduce que para el área
de influencia existe poca información histórica. Desde el siglo XVI hasta el siglo XIX
sólo se reportan los sismos sentidos en las ciudades principales; se debe indicar
que dicha actividad sísmica, tal como se referencia no es totalmente representativa,
ya que pueden haber ocurrido sismos importantes en regiones remotas, que no
fueron reportados.
Se concluye que, de acuerdo con la historia sísmica del área del Proyecto,
han ocurrido en los últimos 400 años sismos de intensidad
VI en la escala Mercalli Modificada.
Figura 3.- Plano de isosistas en el Perú
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2.8.2. Sismicidad instrumental del área en estudio.
La calidad de la información sísmica instrumental en el Perú ha mejorado a partir del
año 1963 con la instalación de la red sismográfica mundial. Por consiguiente, la
ubicación de hipocentros ha mejorado en tiempos recientes, por lo que puede
considerarse los siguientes periodos en la obtención de datos sismológicos:
Antes de 1900: datos históricos descriptivos de sismos destructores.
1900 – 1963: datos instrumentales aproximados.
1963 – 2009: datos instrumentales más precisos.
Se debe indicar que esta información se encuentra recopilada en el catálogo
sísmico del Proyecto SISRA (1985), hasta el año 1992 con los datos verificados
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publicados por el ISC (International Seismological Centre) y hasta el 25 de abril del
2010 con los datos publicados por el IGP.
La Figura 9 y 10 presenta la distribución de epicentros en el área de influencia del
Proyecto, elaborado en base al catálogo sísmico del Proyecto SISRA (Sismicidad
de la Región Andina) patrocinado por CERESIS. Dicho mapa presenta los sismos
ocurridos entre 1900 y 2010 con magnitudes en función de las ondas de cuerpo mb.
Además, se ha dibujado las diferentes profundidades focales de sismos superficiales
(70 Km), sismos intermedios (71 300 Km) y sismos profundos (301 700 Km). Figura
representa el perfil transversal perpendicular a la costa con un ancho de 200 Km y
barren el área del Proyecto.
Los sismos en el área de influencia presentan el mismo patrón general de
distribución espacial que el resto del territorio peruano, es decir, la mayor actividad
sísmica se concentra en el mar, paralelo a la costa. Se aprecia la subducción de la
Placa de Nazca, ya que hacia el continente la profundidad focal de los sismos
aumenta. También se producen sismos en el continente que son superficiales e
intermedios, y que estarían relacionados a posibles fallas existentes.
2.8.3. Tectónica y sismo tectónico
El Perú está comprendido entre una de las regiones de más alta actividad sísmica
que hay en la tierra, formando parte del Cinturón Circumpacífíco.
Los principales rasgos tectónicos de la región occidental de Sudamérica, como son
la Cordillera de los Andes y la fosa oceánica Perú Chile, están relacionados con la
alta actividad sísmica y otros fenómenos telúricos de la región, como una
consecuencia de la interacción de dos placas convergentes cuya resultante más
saltante precisamente es el proceso orogénico contemporáneo constituido por los
Andes. La teoría que postula esta relación es la Tectónica de Placas o Tectónica
Global (Isacks et al, 1968). La idea básica de la Teoría de la Tectónica de Placas es
que la envoltura más superficial de la tierra sólida, llamada Litósfera (100 Km), está
dividida en varias placas rígidas que crecen a lo largo de estrechas cadenas meso
oceánicas casi lineales; dichas placas son transportadas en otra envoltura menos
rígida, la Astenósfera, y son comprimidas o destruidas en los límites compresionales
de interacción, donde la corteza terrestre es comprimida en cadenas montañosas o
donde existen fosas marinas (Berrocal et al , 1975).
El mecanismo básico que causa el movimiento de las placas no se conoce, pero se
dice que es debido a corrientes de convección o movimientos del manto plástico y
caliente de la tierra y también a los efectos gravitacionales y de rotación de la tierra.
Los límites o bordes de las placas raramente coinciden con los márgenes
continentales, pudiendo ser de tres tipos:
1) Según cordilleras axiales, donde las placas divergen una de otra y en donde
se genera un nuevo suelo oceánico.
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2) Según las fallas de transformación a lo largo de las cuales las
placas se deslizan una respecto a la otra.
Se ha observado que la mayor parte de la actividad tectónica en el mundo se
concentra a lo largo de los bordes de estas placas. El frotamiento mutuo de estas
placas es lo que produce los terremotos, por lo que la localización de éstos delimitará
los bordes de las mismas.
La margen continental occidental de Sudamérica, donde la Placa Oceánica de
Nazca está siendo subducida por debajo de la Placa Continental Sudamericana, es
uno de los bordes de placa mayores en la tierra.
La Placa Sudamericana crece de la cadena meso oceánica del Atlántico, avanzando
hacia el noroeste con una velocidad de 2 a 3 cm por año y se encuentra con la Placa
de Nazca en su extremo occidental, constituído por la costa Sudamericana del
Pacífico. Por otro lado, la Placa de Nazca crece de la cadena meso oceánica del
Pacífico Oriental y avanza hacia el este con una velocidad de aproximadamente 5 a
10 cm por año, subyaciendo debajo de la Placa Sudamericana con una velocidad
de convergencia de 7 a 12 cm por año (Berrocal et al, 1975).
3) Como resultado del encuentro de la Placa Sudamericana y la Placa de Nazca
y la subducción de esta última, han sido formadas la Cadena Andina y la Fosa Perú
Chile en diferentes etapas evolutivas. El continuo interaccionar de estas dos placas
da origen a la mayor proporción de actividad sísmica de la región occidental de
nuestro continente. La Placa de Nazca se sumerge por debajo de la frontera Perú
Brasil y noroeste de Argentina. La distribución espacial de los hipocentros confirma
la subducción de la Placa de Nazca, aun cuando existe controversia debido a la
ausencia de actividad sísmica entre los 300 y 500 Km de profundidad (Berrocal et al
,1975).
4) Algunos trabajos de sismotectónica en Sudamérica han señalado ciertas
discontinuidades de carácter regional, que dividen el panorama tectónico de esta
región en varias provincias tectónicas. Dichas provincias están separadas por
discontinuidades laterales (Berrocal, 1974) o por "zonas de transición"
sismotectónicas (Deza y Carbonell, 1978), todas ellas normales a la zona de
subducción o formando un ángulo grande con ésta. Estas provincias tectónicas
tienen características específicas que influyen en la actividad sísmica que ocurre en
cada una de ellas.
5) Los rasgos tectónicos superficiales más importantes en el área de estudio
(Berrocal et al, 1975) son:
6) La Fosa Oceánica Perú Chile.
7) La Dorsal de Nazca.
8) La porción hundida de la costa al norte de la Península de Paracas, asociada
con un zócalo continental más ancho.
9) La Cadena de los Andes.
10) Las unidades de deformación y sus intrusiones magmáticas asociadas.
11) Sistemas regionales de fallas normales e inversas y de sobre escurrimientos.
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La Dorsal de Nazca tiene una influencia decisiva en la constitución tectónica de la
parte occidental, donde se nota un marcado cambio en la continuidad de los otros
rasgos tectónicos. En la parte oceánica, la Dorsal de Nazca divide la Fosa Oceánica
en la Fosa de Lima y la Fosa de Arica.
La Cadena Andina es el rasgo tectónico más evidente. Su orogénesis es un producto
de la interacción de las placas litosféricas, cuyo desarrollo está todavía vigente. La
convergencia de la Placa de Nazca y la Sudamericana da como resultado una
deformación dentro de la Litósfera continental.
El régimen de esfuerzo regional tectónico parece ser predominantemente compresional,
normal a las líneas de la Costa y a la dirección de las Cordilleras. La parte occidental
del área de estudio está constituida por varias unidades tectónicas de diferentes grados
de deformabilidad, debido a su diferente litología y época de formación.
La deformación en la corteza se caracteriza por fallas inversas, de rumbo
predominantemente Norte a Nor Noroeste en los Andes, que buzan con bajo ángulo
sea al Sur Oeste o al Nor Este.
El sistema de fallas subandino, localizado a lo largo del flanco oriental de los Andes,
representa la parte más oriental de esta deformación de la Corteza. El contacto de
la unidad de deformación Supra Terciaria con las unidades más antiguas está
asociado con este sistema de fallas normales e inversas.
2.8.4. Estudio sísmico probabilístico
El peligro símico puede evaluarse probabilísticamente con el método desarrollado
por Cornell (1968). El método probabilístico incorpora los efectos de todos los
sismos de las fuentes sismogénicas en el entorno del sitio definidas por los valores
de magnitud máxima y relación frecuencia-magnitud. En esta forma, se logra
considerar la probabilidad de ocurrencia de diferentes sismos. El resultado final
entrega la aceleración máxima que tiene una probabilidad dada de ser superada en
un periodo determinado de tiempo. La aceleración así obtenida no proviene de
ningún sismo específico sino del efecto combinado de todos los sismos ubicados en
las fuentes sismogénicas.
La primera parte del método consiste en una revisión de la actividad sísmica del
pasado, para definir las fuentes sismogénicas considerando las características
tectónicas de la región, donde la probabilidad de ocurrencia de sismos de distintas
magnitudes es homogénea en toda la fuente. El segundo paso es caracterizar cada
fuente sismogénica por su magnitud máxima y su relación frecuencia-magnitud (Log
N = a - bM). Debido a que los sismos pueden provenir de cualquier punto de la
fuente, deben considerarse las distancias más cortas al sitio medidas desde todos
los puntos dentro de cada una de las fuentes. Las aceleraciones máximas en el sitio
para cada sismo de cada una de las fuentes se calculan mediante la relación de
atenuación adecuada.
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2.8.5. Fundamentos del análisis del peligro sísmico
El peligro sísmico se define por la probabilidad que en un lugar determinado ocurra
un movimiento sísmico de una intensidad igual o mayor que un cierto valor fijado.
En general, se hace extensivo el término intensidad a cualquier otra característica
de un sismo, tal como su magnitud, la aceleración máxima, el valor espectral de la
velocidad, el valor espectral del desplazamiento del suelo, el valor medio de la
intensidad Mercalli Modificada u otro parámetro.
Es evidente que los sismos no son independientes mirados como una serie en el
tiempo. Físicamente se requiere la acumulación de energía para generar un sismo
mayor por lo que es poco probable que sismos de gran magnitud se sucedan en
plazos cortos. La ocurrencia de réplicas es otro ejemplo de que los sismos no son
independientes entre sí. A pesar de ello en estudios de peligro sísmico se acepta
que la ocurrencia de los sismos responde a una distribución de Poisson, lo que
implica suponer que los eventos son independientes entre sí, es decir, la distribución
no tiene memoria.
Aplicando esta teoría se puede demostrar que si la ocurrencia de un evento A
depende de la ocurrencia de otros eventos: E1, E2, En, mutuamente excluyentes y
colectivamente exhaustivos; entonces, de acuerdo al teorema de la "probabilidad
total" se tiene para la probabilidad de ocurrencia de A:
P(A) = Σin P(A/Ei) · P(Ei)
Donde P (A/Ei) es la probabilidad condicional
Que A ocurra,
Dado que Ei ocurra.
La intensidad generalizada (I) de un sismo en el lugar fijado puede considerarse
dependiente del tamaño del sismo (la magnitud o intensidad epicentral) y de la
distancia al lugar de interés. Si el tamaño del sismo (S) y su localización (R) son
considerados como variables aleatorias continuas y definidas por sus funciones de
densidad de probabilidad, fS (s) y fR (r) respectivamente; entonces el peligro sísmico
definido por la probabilidad que la intensidad I sea igual o mayor que una intensidad
dada, será P (I i) y está dada por:
P (I  i)  P I/ (s,r)f (s) f (r) ds
dr
S R
Esta es la expresión que resume la teoría desarrollada por Cornell en 1968, para
analizar el peligro sísmico. La evaluación de esta integral es efectuada por el
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programa de cómputo CRISIS2007 desarrollado y actualizado por Ordaz et al (2007)
en el cálculo del peligro sísmico.
2.8.6. Evaluación de fuentes sismogénicas
Para los efectos prácticos de un Estudio de Peligro Sísmico, se define como fuente
sismogénica aquella línea, zona o volumen geográfico que tenga similitudes
geológicas, geofísicas y sísmicas tales que se pueda considerar que posee un
potencial sísmico homogéneo en toda la fuente, es decir, en las que el proceso de
generación y recurrencia de sismos es espacial y temporalmente homogéneo. La
definición de las fuentes sismogénicas y su demarcación es de gran importancia
para estudios cuantitativos de Peligro Sísmico.
En el presente estudio de Peligro Sísmico se han utilizado las fuentes sismogénicas
definidas por Castillo (1993). La determinación de estas fuentes sismogénicas se ha
basado en el mapa de distribución de epicentros, así como en las características
tectónicas de nuestro país. La actividad sísmica en el Perú es el resultado de la
interacción de las placas Sudamericana y de Nazca, y el proceso de reajustes
tectónicos del Aparato Andino. Esto permite agrupar a las fuentes en Fuentes de
Subducción y Fuentes Continentales.
Las Fuentes de Subducción modelan la interacción de las placas Sudamericana y
de Nazca. Las Fuentes Continentales están relacionadas con la actividad sísmica
superficial andina. Se han presentado las fuentes como áreas, ya que no existen
suficientes datos para modelar fallas como fuentes lineales en este tipo de análisis.
Las fuentes sismogénicas se han definido en base a los catálogos sísmicos, a las
profundidades focales y a la sismotectónica.
Las Figuras Nº 02 y Nº 03 presentan las fuentes sismogénicas aplicables al área en
estudio.
La mayor parte de los sismos ocurridos en el área considerada es producto de la
interacción de las placas de Nazca y Sudamericana. La Placa de Nazca penetra
debajo de la Sudamericana a ángulos variables. La Placa de Nazca se profundiza a
medida que avanza hacia el Continente, por lo que pueden distinguirse las Fuentes
de Subducción Superficial (F3 y F4), Fuentes de Subducción Intermedia (F15, F16
y F19). La fuente de Subducción Profunda F20 no influye en el proyecto. Las fuentes
de Subducción Superficial, Intermedia y Profunda tienen profundidades focales
promedio de 50,100 y 600 Km respectivamente.
Las fuentes F7, F8, F11 y F12 están asociadas a la sismicidad regional andina con
profundidades focales superficiales, sin estar asociadas a las fallas activas. La tabla
N° 03, presenta las coordenadas geográficas de las fuentes sismogénicas de
subducción superficial y continentales y la Tabla N° 04, presenta las coordenadas
de las fuentes de subducción intermedias y profundas.
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Tabla 03.- Coordenadas Geográficas de las Fuentes de Subducción
Superficiales y de las Fuentes Continentales
FUENTES
-80.29 +02.00 -78.32 +02.00
-81.39 -00.97 -79.65 -01.21
FUENTE 1
-81.52 -02.39 -80.19 -02.50
-82.00 -03.39 -80.17 -03.45
-82.00 -06.83 -80.67 -05.42
FUENTE 2
-81.17 -09.00 -79.27 -07.90
-81.17 -09.00 -79.27 -07.90
FUENTE 3
-77.00 -14.80 -75.84 -13.87
-77.00 -14.80 -75.84 -13.87
FUENTE 4
-74.16 -17.87 -73.00 -16.53
-74.16 -17.87 -73.00 -16.53
FUENTE 5
-71.85 -19.87 -69.21 -19.00
-77.50 +01.58 -76.92 +01.19
-79.83 -01.65 -78.90 -02.53
FUENTE 6
-79.96 -02.46 -78.97 -03.43
-78.28 -08.20 -77.86 -08.07
FUENTE 7
-77.21 -10.47 -76.83 -10.23
-75.84 -13.87 -74.76 -13.13
FUENTE 8
-73.00 -16.53 -71.41 -14.67
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LABORATORIO DESUELOSYCONCRETO “JOGAMA”
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FUENTE 9
-73.00 -71.41 -14.67
-16.53
-69.71 -18.67 -68.12 -16.13
-76.92 +01.19 -76.50 + 01.00
FUENTE 10 -78.90 -02.53 -77.35 -02.40
-79.10 -05.20 -75.10 -04.33
FUENTE 11 -76.34 -10.67 -74.17 -09.33
-74.76 -13.13 -72.48 -11.40
FUENTE 12
-68.12 -67.76 -13.80
-16.13
Tabla 04.- Coordenadas Geográficas de las Fuentes de Subducción
Intermedias y Profundas
FUENTES COORDENADAS GEOGRAFICAS (°)
-78.73 +02.00 -76.00 +01.82
-81.00 -00.67 -79.59 -02.55
FUENTE 13
-81.00 -03.07 -79.20 -03.07
-81.00 -03.07 -79.20 -03.07
-81.93 -05.73 -78.60 -04.00
FUENTE 14
-79.80 -08.13 -77.17 -06.53
-79.80 -08.13 -77.17 -06.53
FUENTE 15
-76.38 -14.30 -73.86 -12.46
-76.38 -14.30 -73.86 -12.46
FUENTE 16
-73.28 -16.87 -71.21 -14.40
-73.28 -16.87 -71.21 -14.40
FUENTE 17 -70.86 -18.80 -68.93 -15.73
-70.38 -22.00 -67.98 -22.00
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-79.59 -02.55 -77.50 -00.73
-78.60 -04.00 -75.51 -02.06
FUENTE 18
-77.17 -06.53 -75.27 -05.33
-77.17 -06.53 -75.27 -05.33
FUENTE 19
-73.86 -12.46 -72.03 -11.13
-72.31 -06.67 -71.00 -06.33
FUENTE 20
-71.14 -11.30 -69.69 -10.93
2.8.7. Análisis estadístico de recurrencia
Para evaluar la variación en el tamaño de los eventos sísmicos que cada fuente
sísmica pueda generar es necesario conocer la recurrencia sísmica de la fuente. La
recurrencia sísmica representa el número de eventos mayores o iguales a alguna
magnitud dentro de la fuente y está descrita por la pendiente de la relación de
recurrencia de Gutenberg y Richter (b), la tasa media anual de actividad sísmica ( ),
la magnitud mínima y la magnitud máxima.
Para cuantificar la relación de recurrencia de la actividad sísmica de la zona en
estudio se utilizó la expresión propuesta originalmente por Ishimoto-Ida en 1939 y
posteriormente adecuada por Richter (1958).
Log N = a - bM
Donde N es el número de sismos con magnitud mayor o igual a M, a es igual al
logaritmo del número de sismos de magnitud mayor que cero y b es la proporción
de sismos de una cierta magnitud.
La expresión anterior también se puede describir como:
-
N =  e
0
Dónde:
o = 10a es el número de sismos por unidad de tiempo con M > 0.
ß = b x ln 10.
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Los parámetros estadísticos de recurrencia para cada una de las fuentes
sismogénicas se han calculado utilizando la magnitud Ms y la magnitud de momento
Mw, debido a que las nuevas leyes de atenuación utilizadas están expresadas en
magnitud de momento, y se requiere uniformizar la entrada de datos para la
integración de la amenaza sísmica.
Se calculó la siguiente relación entre las magnitudes mb y
Ms mb = 3.30 + 0.40 Ms
En el análisis estadístico de los parámetros de recurrencia se utilizó el método de
la máxima verosimilitud, considerando los datos de 1963
1992. Este método ajusta la recta al valor medio de los datos sobre la magnitud
mínima de homogeneidad, incluida la máxima magnitud observada, normalizando el
aporte que hacen los sismos de diferentes magnitudes. Esto hace que el valor de b
refleje de mejor forma el estado de los esfuerzos de la región.La tasa μ es la tasa
media anual de ocurrencia de eventos mayores o iguales que la magnitud mínima
de homogeneidad. Para determinar la tasa μ se utiliza una variación del diagrama
de Gutenberg y Richter, que consiste en dibujar un número acumulativo de eventos
mayores a una determinada magnitud versus el tiempo. De estos gráficos se puede
determinar la magnitud mínima de homogeneidad (Mmin) y la tasa μ. La magnitud
mínima de homogeneidad corresponderá al gráfico cuyo diagrama acumulativo
versus tiempo muestre un comportamiento lineal monotónicamente creciente. La
tasa es la pendiente de dicha recta.
Mmax es la magnitud máxima probable que puede ser liberada como energía
sísmica (McGuire, 1976). Para determinar esta magnitud se utiliza el siguiente
criterio: el más grande evento que ha ocurrido en la fuente en el pasado, es el
máximo sismo que se espera en el futuro.
Para determinar las profundidades representativas de los hipocentros en las zonas
sismogénicas se hizo un trabajo estadístico del cálculo de frecuencias de sismos
versus profundidad. La Tabla Nº 03 presenta los parámetros de recurrencia,
utilizados para el caso de considerar las fuentes sismogénicas de las Figuras Nº 02
y Nº 03.
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Figura 5.- Fuente sismogénica continental.
De las Figuras 06 y 07, se observa que la zona de estudio, corresponde a la fuente
sismogénica de subducción F12 y F14, y a la fuente sismogénica continental F15 y
F19
Tabla 05.- Parámetros de recurrencia de la fuentes sismogénicas
F1 4.8 8.1 1.49 2.51 50
F2 4.8 7.9 3.28 2.60 40
F3 4.8 8.0 6.43 3.14 30,60
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F4 4.8 8.2 3.79 3.24 40,60
F5 4.8 8.2 3.95 2.82 30,60
F6 4.9 7.4 0.44 2.67 50
F7 4.9 7.4 0.17 3.57 40
F8 4.9 7.0 0.19 2.42 65
F9 4.9 7.5 0.88 3.30 60
F10 4.9 7.3 0.71 2.57 50
F11 4.9 7.1 3.60 3.55 60
F12 4.9 7.1 0.75 4.55
F13 4.9 6.9 0.18 2.52
F14 4.9 6.5 0.86 4.75
F15 4.9 7.2 1.64 2.69
F16 4.9 7.2 3.09 3.76
F17 4.9 7.5 12.82 3.69
F18 4.9 7.5 2.43 2.29
F19 4.9 7.0 2.87 3.33
F20 4.9 7.5 0.75 1.69
Leyes de atenuación
Se ha utilizado para los sismos de subducción la ley de atenuación de aceleraciones
propuestas por Casaverde y Vargas (1980). Esta ley está basada en los registros de
acelerógrafos de las componentes horizontales de diez sismos peruanos registrados
en Lima y alrededores.
Es notoria la menor atenuación de los sismos peruanos en comparación con las
atenuaciones de sismos en otras partes del mundo. Los sismos fueron registrados
en acelografos instalados en el local del Instituto Geológico en la Plaza Habich, el
Instituto Geofísico en la Avenida Arequipa, en Zarate, en la casa del Dr. Huaco en
las Gardenias y en la Molina, la ley es:
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E.I.R.L.
Atenuaciones de Aceleraciones de Subducción
a = 68.7 e0.8Ms (R+25) -1.0
Donde:
a = aceleración en cm/seg2
Ms = magnitud de las ondas superficiales
R = distancia hipocentral en Km.
Es evidente que existe escasez de datos de registros de aceleraciones en el Perú.
Los datos que se tienen son de la ciudad de Lima. Sin embargo, debe notarse que
existe bastante dispersión en los datos de atenuación de energía sísmica con
distancia hipocentral. La Ley de Atenuación de Aceleraciones utilizada en conjunción
con las fuentes sismogénicas de subducción de las figuras N°02 y N°03.
La figura N°1 presenta la Ley de Atenuación de Aceleraciones utilizada en relación
a las fuentes sismogénicas continentales. Para las fuentes continentales
superficiales (F8, F12 Y F19) se ha utilizado la Ley de atenuación de aceleraciones
propuestas por R. McGuire (1974). Esta ley de atenuación fue deducida para la costa
Oeste de los Estados Unidos, estando asociadaa fallas continentales y su expresión
es:
2.8.8. Atenuaciones de aceleraciones continentales
a = 472x10 0.28Ms (R+25) -1.3
Que expresada en forma logarítmica resulta:
In a= 6.156+0.65Ms-1.30 In (R+25)
Dónde:
a = aceleración en cm/seg2
Ms = magnitud de las ondas superficiales
d= distancia hipocentral en Km.
2.8.9. Determinación del peligro sísmico
Se ha determinado el peligro sísmico de la zona de actuación utilizando la
metodología e información pertinente disponibles en la literatura. Se ha empleado el
programa de computo RISK desarrollado por R. MCGUIRE (1976) con datos de la
ley de atenuación de Casaverde y Vargas (1980) para los sismos de subducción y
de Mc Guire (1974) para los sismos continentales. Se ha usado las fuentes
sismogénicas y parámetros de recurrencia definidos por Castillo (1993). Se
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E.I.R.L.
emplearon las coordenadas geográficas de las siguientes localidades en la
zona de estudio. (Ver tabla 06).
Tabla 06. Coordenadas geográficas.
LUGAR HUANUCO
COORDENADAS GEOGRÁFICAS (°) -76.14 -09.55
Las Figuras N° 05 a 06, presentan los resultados de la zona de estudios. El peligro
sísmico anual se presenta en el eje de abscisas figuras como la inversa del periodo de
retorno. La tabla N° 07, muestra las máximas aceleraciones esperadas para periodos
de retorno de 30, 50 y 100 años.
La selección del movimiento sísmico depende del tipo de obra. Para el camino vecinal
en estudio se considera un periodo de retorno de 100 años para el sismo de diseño que
corresponde a estructuras con vida útil de 50 años y un nivel de excedencia del valor
de aceleración propuesto de 10%. Lo anterior significa que la aceleración del sismo de
diseño será de 0.33g.
Es usual considerar una aceleración efectiva en vez del instrumental pico, del orden
del 25 al 30% más baja. Por lo tanto, la aceleración efectiva será de 0.21g.
El coeficiente sísmico para el diseño estará expresado en términos del periodo de
la estructura y del periodo predominante del suelo.
La respuesta estructural de las obras de ingeniería derivada por métodos espectrales
deberá considerar, a partir del valor de aceleración propuesto la ampliación estructural
y las reducciones por deductilidad amortiguamiento y los coeficientes de seguridad de
diseño.
En el caso de utilizarse en el diseño de taludes y obras de retención el método
pseudoestático, se recomienda el valor de 0.15 para el coeficiente lateral sísmico.
Tabla 07.- Aceleraciones máximas esperadas (%g)
LUGAR Periodos de Retorno (años)
0 – 50 50 50 – 100
HUANUCO (76.14º, 0.14 0.21 0.33
En el caso de utilizar el método pseudo-estático para el diseño de taludes y muros, es
usual considerar un coeficiente lateral sísmico entre 1/3 a 1/2 del valor de la aceleración
horizontal máxima considerada.
Cabe resaltar que, para el análisis de estabilidad de taludes y diseño de los mismos,
para los tramos de material suelto, se consideró un coeficiente lateral sísmico entre 1/3
a 1/2 del valor de la aceleración horizontal máxima considerada de la ciudad de
Huánuco es de 0.33 g.
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E.I.R.L.
EVALUACIONES GEOTÉCNICAS DEL PROYECTO
Las condiciones geotécnicas que prevalecen a nivel de la subrasante se evaluaron a
partir del cartografiado geotécnico de rigor el mismo que se detalla en los planos y
perfiles anexos al presente informe, a partir de los trabajos realizados descritos más
abajo.
En conclusión, en este capítulo se presentarán los trabajos realizados en campo y
laboratorio, así como los resultados del estudio de suelos, cuya finalidad es determinar
las características físico- mecánicas del suelo en estudio, requeridas para el diseño de
los componentes del proyecto a realizarse específicamente con fines de cimentación.
3.1. EXPLORACIÓN DE CAMPO
Con la finalidad de identificar y realizar la evaluación geotécnica del suelo de
subrasante existente a lo largo del trazo, se llevó a cabo un programa de exploración
de campo, excavación de calicatas y recolección de muestras para ser ensayadas en
el laboratorio.
En total se excavaron 21 calicatas a cielo abierto de 1.5 m. son del propio camino
vecinal (iniciando en la progresiva 0+000 y culminando en la progresiva 06+295).
La profundidad alcanzada en las perforaciones se realizó de 1.5 m. debajo de la
subrasante proyectada y ubicadas en forma alternada (derecha e izquierda) de la
carretera.
En cada ubicación se registró el perfil estratigráfico del suelo de subrasante,
clasificando visualmente los materiales mediante el procedimiento de campo
establecido por el sistema Unificado de Clasificación de suelos (S.U.C.S.). Cuando se
detectó la presencia de cambios de las características de los materiales encontrados
en la excavación, se tomó una muestra representativa para la evaluación e
identificación correspondiente.
De cada estrato de suelo identificado, se tomaron muestras representativas, las que
convenientemente identificadas, fueron empaquetadas en bolsas de polietileno y
trasladadas al laboratorio para efectuar ensayos de sus características físicas y
mecánicas.
Sobre la base de la clasificación visual de los suelos, se elaboró un perfil estratigráfico
preliminar del tramo, el cual permitió determinar secciones de características similares,
escogiéndose puntos representativos generales y específicos, los generales para
determinar las características de los suelos predominantes y similares en las calicatas
escogidas, y los específicos para determinar las características mecánicas de los
suelos de subrasante.
pág. 31

“JOGAMA”
E.I.R.L.
3.2. ENSAYOS DE LABORATORIO
En el laboratorio se verificó la clasificación visual de todas las muestras obtenidas y se
escogieron muestras representativas para ejecutar con ellas los siguientes ensayos de
acuerdo a las indicaciones del Manual de Carreteras - Suelos, Geología, Geotecnia y
Pavimentos – Sección: Suelos y Pavimentos:
Ensayos de laboratorio
Características Físicas:
169 Análisis AASHTO T ASTM D 422 MTC E 204
Granulométrico 88
165 Límites de AASHTO T ASTM D MTC E110/111
Consistencia 89 4318
169 Contenido de ASTM D MTC E 108
Humedad 2216
Características Mecánicas:
16 Compactación Próctor AASHTO T ASTM D MTC E
Modificado 180 1557 115
16 Relación Soporte California AASHTO T ASTM D MTC E
(C.B.R.) 193 1883 132
Para los ensayos especiales se ha tomado la siguiente consideración:
(Proctor y CBR).
Los resultados obtenidos se procedieron a efectuar una
características de los suelos obtenidas en el campo y
correspondientes en los casos en que fue necesario para
suelos definitivos, que son los que se presentan.
comparación con las
las compatibilizaciones
obtener los perfiles de
pág. 32

“JOGAMA”
E.I.R.L.
3.3. PERFIL DEL TERRENO
El perfil del suelo es homogéneo y está formado por un depósito de origen cretacico –
cuaternario.
En la superficie bajo la cobertura vegetal, se encuentra una capa de arena limosa con
suelos orgánicos en mayor porcentaje con raíces. Dicho material llega hasta
profundidades variables entre 0.00 m y 0.60 m. Dada la naturaleza de este tipo de
material orgánico su profundidad puede variar respecto a la encontrada en las
perforaciones. Estos materiales inadecuados deben ser removidos, hasta llegar al suelo
natural antes de iniciar las obras tal como lo indica la Norma Técnica de Edificaciones
E.050, Suelos y Cimentaciones (Capitulo 4, Artículo 19).
Por debajo del estrato descrito, se encuentra suelo que se detalla el siguiente resumen
de ensayos de laboratorio:
La información obtenida de los trabajos de campo (excavación de calicatas) y los
resultados de los ensayos de laboratorio, permiten inferir sobre las características de
suelos de subrasante, los cuales se han graficado en perfiles estratigráficos en los que
se visualizan las características de los materiales. Indicador en el anexo II.2.
3.4. TIPO DE SUELOS DE LA SUBRASANTE
El estudio de los materiales que constituye la subrasante de la rehabilitación y
mejoramiento del camino vecinal, ha permitido determinar las propiedades físico -
mecánicas del terreno de fundación o subrasante. Estas características se establecen
a través de los ensayos de campo y laboratorio, infiriendo el perfil estratigráfico de la
vía mediante pozos de exploración, recolectando muestras y transportándolos a
laboratorio para ser ensayados de acuerdo a la normativa vigente.
3.5. ASPECTOS GEOMECANICOS EN EL TRAMO A CONSTRUIR
El sector que comprende al inicio del tramo, en esta zona se realizará la colocación de
una capa de revestimiento granular de espesor o afirmado sobre una sub rasante
clasificada como granular, eliminando previamente el material fino que contamina la
actual capa de rodadura de la plataforma. El revestimiento granular se realizará con
materiales de cantera previamente seleccionados y aprobados. Los taludes y el relieve
montañoso adyacente a este tramo presentan depósitos coluviales de poca estabilidad
afloramientos heterogéneos, constituida con bancos de gravas y limos y arcillas
localmente intercalados con rocas metamórficas alteradas y con presencia de
discontinuidades (esquistos), de color plomizo y en otros sectores de color rojizo,
alterados pro efectos de intemperismo, los que determinan áreas de probable
deslizamiento por efectos de erosión en las pendientes superiores a 40º.
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“JOGAMA”
E.I.R.L.
3.6. ZONIFICACION GEOTECNICA DE LA SUBRASANTE
A partir de la prospección geológica- geotécnica y resultados de los ensayos de campo
y laboratorio. Se puede inferir el perfil estratigráfico del terreno de fundación que
comprende el perfil del proyecto. Estos perfiles se muestran en los anexos II.1. este
contexto ha permitido definir un tramo genérico que presenta similares características
geotécnicas.
GRANULOMETRIA LIMITES C.H. CLASIFICACION
CALIC.
PROF.
DESCRIPCIO N
(m) GRAVA ARENA FINOS L.L. L.P. I.P. SUCS AASHTO
A-1-a
Fragmento
s
C-1 PROG. 0+000 1,50 Grava bien de roca,
graduada grava y
67,67% 28,51% 3,82% 23,36% 18,64% 4,72% 15,87% GW arena
A-1-b
Fragmento
s
C-2 PROG. 0+500 1,50 de roca,
Grava grava y
52,55% 22,42% 25,03% 36,62% 31,60% 5,02% 16,07% limosa GM arena
Limo baja
C-3 PROG. 1+000 1,50 plasticidad A-4 Suelo
con grava limoso
18,71% 6,57% 74,71% 0,00% 0,00% 0,00% 29,65% ML
A-1-a
Fragmento
Grava mal s
C-4 PROG. 1+500 1,50 graduada de roca,
con bloques grava y
83,63% 11,88% 4,49% 0,00% 0,00% 0,00% 15,71% GP arena
A-1-a
Grava bien Fragmentos
C-5 PROG. 2+000 1,50 graduada de roca,
con bloques grava y
85,63% 12,16% 2,21% 0,00% 0,00% 0,00% 18,47% GW arena
Limo baja
C-6 PROG. 2+500 1,50
plasticidad A-4 Suelo
gravosa con limoso
44,93% 5,06% 50,01% 29,97% 24,12% 5,85% 25,03% bloques ML
Grava mal A-1-a
graduada Fragmentos
C-7 PROG. 3+000 1,50 con limo con de roca,
bloques GP grava y
77,09% 10,99% 11,92% 33,79% 29,68% 4,11% 18,48% GM arena
Limo baja A-5 Suelo
C-8 PROG. 3+500 1,50 plasticidad
limoso
30,65% 9,45% 59,89% 42,82% 35,79% 7,03% 22,05% gravoso ML
Limo baja
A-4 Suelo
limoso
5,92% 31,85% 62,23% 39,99% 30,11% 9,88% 26,30% arenoso ML
C-10 PROG. 4+500 1,50
Grava A-4 Suelo
33,89% 20,65% 45,46% 28,82% 24,58% 4,24% 36,69% limosa GM limoso
pág. 34

LABORATORIO DESUELOSYCONCRETO “JOGAMA”
E.I.R.L.
OFICINAPRINCIPAL:JRCHIMÚ #100PBBA AMARILIS
Limo baja A-4 Suelo
limoso
1,24% 31,50% 67,27% 24,12% 20,74% 3,38% 12,24% arenoso ML
Limo baja A-4 Suelo
limoso
5,40% 35,01% 59,59% 31,38% 24,78% 6,60% 35,96% arenoso ML
Limo baja
A-4 Suelo
limoso
0,08% 35,06% 64,86% 0,00% 0,00% 0,00% 14,62% arenoso ML
ASPECTOS GEOMECANICOS EN EL TRAMO A MEJORAR
El sector que comprende al inicio del tramo, en esta zona se realizará la colocación de
una capa de revestimiento granular de espesor o afirmado DE E= 0.15 m. sobre una
sub rasante clasificada como granular, eliminando previamente el material fino que
contamina la actual capa de rodadura de la plataforma. El revestimiento granular se
realizará con materiales de cantera previamente seleccionados y aprobados. Los
taludes y el relieve montañoso adyacente a este tramo presentan depósitos coluviales
de poca estabilidad afloramientos heterogéneos, constituida con bancos de gravas y
limos y arcillas localmente intercalados con rocas metamórficas alteradas y con
presencia de discontinuidades (esquistos), de color plomizo y en otros sectores de
pág. 35

“JOGAMA”
E.I.R.L.
color rojizo, alterados por efectos de intemperismo, los que determinan áreas de
probable deslizamiento por efectos de erosión en las pendientes superiores a 40º.
ZONIFICACION GEOTECNICA DE LA SUBRASANTE
A partir de la prospección geológica- geotécnica y resultados de los ensayos de campo
y laboratorio. Se puede inferir el perfil estratigráfico del terreno de fundación que
comprende el perfil del proyecto. Estos perfiles se muestran en los anexos II.1. este
contexto ha permitido definir un tramo genérico que presenta similares características
geotécnicas.
PROFUNDIDAD DE LA NAPA FREATICA
La ubicación de la Napa Freática es función de la época del año en la que se realice la
investigación de campo, así como de las variaciones naturales de los sistemas de lluvia
que abastecen los estratos acuíferos.
En la zona comprendida en el estudio inmersos en la vía no se ha detectado la Napa
Freática dentro de la profundidad investigada (1.50 m) en la fecha que se realizó la
investigación de campo (Diciembre 2019).
Dentro del estudio que se realizó no se encontró napa freática.
CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE SUBRASANTE
La capacidad de: soporte de los suelos, en general es regular debido a las
características de los suelos y los valores de C.B.R. obtenidos en el Laboratorio.
Para la determinación del C.B.R. de la subrasante se ha considerado la variación de
los diferentes tipos de suelos encontrados según el perfil estratigráfico, seleccionando
para cada tipo de suelo muestras representativas para ser sometidas a ensayos de
laboratorio. Para el tramo estudiado se han realizado un total de ensayos C.B.R. Las
pruebas a las que se sometieron las muestras se encuentran dentro de lo establecido
en las normas, y los valores han sido obtenidos para un 95% de la máxima densidad
según el Proctor Modificado.
Según la correlación estadística existente entre la Clasificación Unificada de Suelos y
el valor de CBR, se tiene que el valor de CBR de los suelos finos, debe estar
comprendido entre 03 y 20 y para suelos de grano fino estas deben estar entre 20 a 50
y mayores a estas; tal como se muestra en la siguiente tabla:
Cuadro N° 04: Correlaciones entre diferentes valores de respuesta de los suelos
N° CBR Clasificación Usos Sistema de Clasificación
General Unificado AASHTO
pág. 36

LABORATORIO DE SUELOS Y CONCRETO “JOGAMA”
E.I.R.L.
ESTUDIO S GEOTÉCNICO S Y GEOLO GICOS
0 - 3 Muy Pobre Sub rasante OH, CH, MH, OL A5, A6, A7
3 - 7 Muy pobre a Sub rasante OH, CH, MH, OL A4, A5, A6, A7
Regular
7-20 Regular Sub base OL, CL, ML, SC, A2, A4, A6, A7
SM, SP
GM, GC, SW,
20 - 50 Bueno Sub base y SM, A-1b, A2-5, A-3,
base SP, GP A2-6
> 50 Excelente Base GW, GM A-1a, A2-4, A-3
El resumen de los resultados obtenidos se presenta en el sumario de ensayos
respectivo se muestra a continuación:
CALIC. DESCRIPCION
PROF . PROCT OR
CBR
(m) D. M . S. H. O .
C-1 PROG. 0+000 1,50
C-2 PROG. 0+500 1,50
C-3 PROG. 1+000 1,50
C-4 PROG. 1+500 1,50
C-5 PROG. 2+000 1,50 1,87 7,35 22,9
C-6 PROG. 2+500 1,50
C-7 PROG. 3+000 1,50
C-8 PROG. 3+500 1,50
C-9 PROG. 4+000 1,50 1,71 7,63 17,8
C-10 PROG. 4+500 1,50
C-11 PROG. 5+000 1,50
C-12 PROG. 6+295 1,50
Visto el cuadro anterior se indica que realizaron ensayos de PROCTOR Y CBR cada
2 kilómetros, iniciando en la progresiva 2+000; haciendo un total de 5 ensayos.
De acuerdo a uno de los criterios geotécnicos para establecer la estabilización de
suelos, según el acápite 9.1 del Manual de Carreteras “Suelos, Geología, Geotecnia
y Pavimentos” Sección: “Suelos y Pavimentos”, se consideran como material apto
para la subrasante a suelos con CBR ≥ 6, en caso de ser menor (sub rasante pobre
o subrasante inadecuada), o se presentan zonas húmedas locales u áreas blandas,
será materia de un estudio para estabilización. En nuestro caso los suelos presentan
CBR ≥ 6.
La estabilización por combinación de suelos considera la combinación o mezcla de
los materiales del suelo existente con materiales de préstamo. El suelo existente se
disgregará o escarificará, en una profundidad de quince centímetros (15 cm) y luego
se colocará el material de préstamo o de aporte. Los materiales disgregados y los
de aporte se humedecerán o airearán hasta alcanzar la humedad apropiada
pág. 37

“JOGAMA”
E.I.R.L.
de compactación y previa eliminación de partículas mayores de setenta y cinco
milímetros (75 mm), sí las hubiere. Luego se procederá a un mezclado de ambos
suelos, se conformará y compactará cumpliendo las exigencias de densidad y
espesores hasta el nivel de subrasante fijado en el proyecto.
El suelo de aporte para el mejoramiento se aplicará en los sitios indicados en los
documentos del proyecto, en cantidad tal, que se garantice que la mezcla con el
suelo existente cumpla las exigencias de la Sección 207 de las Especificaciones
Técnicas Generales para Construcción de Carreteras (vigente).
Dentro de la sección 207 establece: Este trabajo consiste en excavar el terreno por
debajo de la subrasante o de fundación de terraplenes y su remplazo parcial o total
con materiales aprobados debidamente conformados, acomodados y compactados,
de acuerdo con la presente especificación, conforme con las dimensiones,
alineamientos y pendientes señalados en los planos del Proyecto y las instrucciones
del Supervisor. El mejoramiento de suelos también puede realizarse a través del uso
de estabilizadores de suelos, acorde a lo que establezca el Proyecto, para lo cual
debe tenerse en consideración los tipos de estabilizadores de suelos y los
procedimientos.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
a. En el trayecto de la vía no se ha detectado la Napa Freática dentro de la
profundidad máxima de exploración realizada a base de calicatas (pozos a cielo
abierto 1.50 m.). Por lo que en ningún tramo se plantea algún criterio geotécnico
para establecer estabilización de suelos.
b. La estabilización por combinación de suelos considera la combinación o
mezcla de los materiales del suelo existente con materiales de préstamo. El suelo
existente se disgregará o escarificará, en una profundidad de quince centímetros (15
cm) y luego se colocará el material de préstamo o de aporte. Para la construcción
de afirmados, se utilizarán materiales granulares naturales procedentes de
excedentes de excavaciones, canteras.
c. Las capas de rellenos deberán colocarse en espesores no mayores a 15 cm.
hasta alcanzar la cota de subrasante indicada en los planos; con material
estabilizado que deberá compactarse al 95% de la Máxima Densidad Seca del
Proctor Modificado.
d. Para mantener las condiciones de transitabilidad obtenida después de la
construcción de plataforma se recomienda el mantenimiento de la vía, que deberá
incluir como mínimo la limpieza de las obras de drenaje (cunetas y alcantarillas) y el
bacheo de la capa de rodadura. La conservación apropiada y oportuna de la vía
permitirá alcanzar el periodo de diseño considerado.
pág. 38

“JOGAMA”
E.I.R.L.
e. El sistema de drenaje longitudinal y transversal deberá ser
cuidadosamente diseñado y construido, ya que forma parte integral.
f. En general para el tratamiento, tanto preventivo como correctivo de
los problemas de estabilidad, se debe seguir la siguiente secuencia:
  
 Medidas hidráulicas o de manejo del drenaje
  
 Medid as física s

Medidasbiológicas

Las medidas hidráulicas incluyen obras temporales y permanentes para el
control de los niveles de agua y drenaje de los suelos saturados.
Entre las medidas físicas se encuentran la construcción de obras de contención. Las
medidas biológicas incluyen la revegetalización, lo cual requiere una preparación
previa del terreno incluyendo peinado, nivelación de los taludes y colocación de
suelo orgánico en algunos casos.
g. Los resultados obtenidos en el presente estudio son válidos única y
exclusivamente para la ejecución del proyecto: “MEJORAMIENTO DEL
SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL CAMINO VECINAL TRAMO: RANCHO –
SEÑOR DE LOS MILAGROS MATARA – SAN FERNANDO DE COCHAGORA
DEL DISTRITO DE CHURUBAMBA, DE LA PROVINCIA DE HUANUCO –
DEPARTAMENTO DE HUANUCO”.
BIBLIOGRAFÍA
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Design of Road Pavements. Sydney: Austroads Incorporated.
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Suelos y Pavimentos. MTC, 1ra Edición – Junio 2013.
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SUPREMO N° 003-2016-VIVIENDA: DECRETO SUPREMO QUE
MODIFICA LA NORMA TÉCNICA E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE”
pág. 39

“JOGAMA”
E.I.R.L.
OFICINAPRINCIPAL:JRCHIMÚ #100PBBAAMARILIS
DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, APROBADA POR
DECRETO SUPREMO N° 011-2006-VIVIENDA, MODIFICADA CON DECRETO
SUPREMO N° 002-2014-VIVIENDA
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pág. 40

“JOGAMA”
E.I.R.L.
PLANOS Y PERFILES DE SUELOS
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“JOGAMA”
E.I.R.L.
II.1. PLANO DE PERFIL
ESTRATIGRÁFICO
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“JOGAMA”
E.I.R.L.
II.2. PERFIL ESTRATIGRÁFICO POR
PUNTO INVESTIGADO
pág. 43

“JOGAMA”
E.I.R.L.
OFICINAPRINCIPAL:JRCHIMÚ #100PBBAAMARILIS
III. RESULTADOS DE LOS
ENSAYOS “IN SITU” Y DE
LABORATORIO
pág. 44

“JOGAMA”
E.I.R.L.
IV. PANEL FOTOGRÁFICO
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