Visita canteras Chota ingeniería civil

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO : MECÁNICA DE SUELOS I
DOCENTE : Ing. CARLOS OCTAVIO CALDERÓN VÁSQUEZ
TEMA : VISITA DE CAMPO Nº 01
ALUMNO : RAFAEL LIVAQUE, Néstor
CICLO : V
CHOTA – PERÚ
2015

Mecánica de Suelos 1
INFORME DE
CAMPO Nº 01

CANTERA “REJOPAMPA” CHOTA - CHOTA – CAJAMARCA
CANTERA “CANGANA” CHOTA - CHOTA – CAJAMARCA

I. INTRODUCCIÓN
Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen en
uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles,
estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución
de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total de
cualquier proyecto.
Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad suele
originar serios problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la
destrucción del paisaje.

II. OBJETIVOS
2.1. Objetivo general.
Realizar las visitas técnicas a las canteras que se encuentran
alrededor de la ciudad de Chota.
2.2. Objetivos específicos
Identificar los tipos de suelos que se encuentran en dichas
canteras.
Identificar qué tipos de suelos tienen las canteras visitadas.
Ver cómo ha sido la explotación de dichas canteras.
Ver en qué estado se encuentras dichas canterías donde se realizó
las visitas técnicas.

III. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
CANTERA
1. DEFINICIÓN
Es el término genérico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas
industriales y ornamentales; también es una explotación superficial a cielo abierto
de una roca muy bien clasificada y cuantificada, a excepción de las calizas, carbón
y metales, donde se refiere a la actividad minera que produce áridos: rajón, gravas,
gravillas, arenas, etc., que abastecen las necesidades de la construcción; además
donde se aplica la más variada tecnología que va desde el pico y la pala hasta la
pólvora y maquinaria de diferente orden. Igualmente se refiere a las explotaciones a
cielo abierto de materiales de construcción entre los cuales se incluyen las rocas
industriales y ornamentales, gravas, gravillas, arenas y arcillas. Es el lugar donde se
extraen materiales de construcción, sea directamente o después de transformación,
áridos para vías, o materiales para otras necesidades ingenieriles tales como
enrocados, terraplenes y obras de contención. Excluyendo de esta clasificación la
extracción de minerales propiamente dichos.
Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen
en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras

civiles, estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en
la ejecución de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en
el costo total de cualquier proyecto.
La cantera puede contener roca estratificada o roca blanda (caliza, arenisca) que
liberan un polvo fino.
2. TIPOS DE CANTERA
 Cantera de aluvión:
Llamadas también canteras fluviales, en las cuales los ríos como agentes
naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas
aprovechando su energía cinética para depositarlas en zonas de menor
potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales
se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta arena, limos y arcillas; la
dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas
canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotación
económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica
natural.
Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en
terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él.
En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy
competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del
agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tiene mayor dureza
y además con características geométricas típicas como sus aristas redondeadas.
Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y cargadores de las riberas
y cauces de los ríos.
 Cantera de roca:
Más conocidas como canteras de peña, las cuales tienen su origen en la
formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias,
ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan
esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de
materiales.
Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con
materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a

que no sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas
dependen de la historia geológica de la región, permitiendo producir agregados
susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo
cortes o excavaciones en los depósitos.
Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de
materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos.
3. CLASIFICACIÓN
CLASIFICACIÓN DE CANTERAS
Según el tipo de
explotación
o Canteras a Cielo Abierto:
o En laderas, cuando la roca se arranca en la falda de un
cerro.
o En corte, cuando la roca se extrae de cierta
profundidad en el terreno (Pit).
o Canteras Subterráneas.
Según el material
a explotar
o De Materiales Consolidados o Roca.
o De Materiales no Consolidados como suelos, saprolito,
agregados, terrazas aluviales y arcillas
Según su origen
o Canteras Aluviales
o Canteras de roca o peña
4. MODO DE EXPLOTACIÓN
4.1. Explotación de canteras sin uso de explosivos
La técnica de explotación de roca sin hacer uso de explosivos, permite obtener
fragmentos de geometría bien definida que son muy útiles como material
ornamental. La organización de las actividades de trabajo se basa sobre un
esquema de producción continuo con la preparación de los tiempos de limpieza
del macizo rocoso, corte, separación de bloques y evacuación. Los métodos de
arranque de los bloques de roca sin utilizar explosivos, derivan de principios
elementales para los cuales se han fabricado maquinarias o sistemas que
reproducen en gran escala operaciones manuales sencillas como por ejemplo:
excavación con el pico, labor con remoción de viruta, escarificación, perforación

de huecos con taladro, etc. A veces los métodos son completamente originales:
antiguos como las técnicas de cortes de mármoles o modernos como el uso de
sustancias químicas fuertemente expansivas para lograr la fracturación de rocas
en casos particulares. En este curso se examinaran algunas técnicas que se
pueden adoptar en explotaciones a cielo abierto.
Aspectos geométricos de las canteras La morfología que una cantera va
desarrollando desde el comienzo de su actividad hasta el final está relacionada
con numerosos factores: forma y dimensión del yacimiento, características
estructurales y mecánicas de las rocas involucradas en la explotación, métodos
de explotación, velocidad de arranque de la roca, características de los productos
de la explotación, etc. Cada uno de estos factores esta tiene que ver con una
etapa de estudio que lleva al proyecto a la explotación de un yacimiento rocoso.
Un proyecto de explotación de rocas ornamentales tiene las siguientes etapas
de estudio:
o Prospección geológica
o Estudio geomecánico de las formaciones geológicas
o Elección del método de explotación
o Elección de las medidas de arranque de las formaciones de cobertura y de
las mineralizadas.
o Proyecto para la instalación de la planta de trituración y producción de
áridos
o Proyecto de la planta mineralúrgica y estudios de mercado
En función a las características morfológicas del terreno la explotación a cielo
abierto puede realizarse de la siguiente manera:
o Frente único
o Frente en anfiteatro con escalones
o Frente abierto con escalones
o Exportación con descubrimiento
 Frente abierto con escalones.
Este tipo de excavación se realiza para la explotación de depósitos de
minerales y rocas ornamentales cuyo valor radica en el tipo de roca,
características mecánicas y vista del producto terminado, como por ejemplo

las rocas tipo mármol, granito, esquistos, etc. Las canteras de explotación de
rocas ornamentales tienen normalmente escalones con frentes verticales y
la altura del frente de la cantera es muy alta, por lo que se necesita que la
masa rocosa sea notablemente compacta. La roca generalmente es
desprendida con máquinas cortantes y sin emplear explosivos, con la
finalidad de no dañar sus características físicas. La altura del escalón puede
alcanzar hasta 60 metros, siendo la producción estrictamente selectiva y en
cantidades limitadas.
Fig N° 01. Frente Abierto con escalones
4.2. Explotación con descubrimiento.
Es utilizada en yacimientos casi horizontales y de gran extensión con cobertura
donde el espesor puede superar muchas veces el espesor del material útil, así
como también en yacimientos cuya morfología condiciona este tipo de
explotación. Para este tipo de explotación se puede emplear maquinaria de
excavación que posea herramientas rasgadoras que facilite quitar la cobertura o
la materia de explotación. En este tipo de cantera aparece un problema de
carácter ambiental y que tiene relación del manejo del material extraído durante
la exacción y que no es útil para el propietario.

Fig N° 02. Explotación con descubrimiento (strip mining)
4. ESTUDIOS AMBIENTALES
Toda obra de construcción está en la obligatoriedad de presentar un estudio de
impacto ambiental. El estudio de impacto ambiental consta de tres categorías que
son el DIA, estudio de impacto ambiental semi detallado y el estudio de impacto
ambiental detallado
Según el catastro minero, 121 empresas se encuentran dedicadas a la explotación
de minerales no metálicos; se trata en su mayoría de pequeñas empresas, las
cuales abastecen al mercado local, como es el caso --por ejemplo-- de las empresas
artesanales que producen arena y agregados para construcción.
Con la excepción de unas cuantas empresas grandes, no existe en 1997 una
conciencia acerca de los problemas ambientales ni de las consecuencias de
cualquier actividad minera del sector de minería no metálica.
 Estudio de Impacto Ambiental (EIA)
En la siguiente lista se presentan los puntos más importantes de un
Estudio de Impacto Ambiental.
o Caracterización del Área del proyecto
- Descripción del ecosistema en la zona del proyecto
o Descripción del proyecto:
- Plano de ubicación
- Plano del diseño de las instalaciones
- Equipo utilizado
o Descripción de los impactos potenciales:

- Evaluación de impactos sobre el ecosistema (agua, aire, emisiones,
etc.)
- Evaluación del impacto sobre el ambiente de interés humano
- Evaluación de los impactos socioeconómicos
o Medidas administrativas y técnicas de mitigación
o Plan de Manejo Ambiental
o Plan de Cierre
5. ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS
La mecánica de suelos es muy importante para la apertura de una cantera ya que
se evalúa el tipo de roca y material que existe en el lugar y en que porcentajes se
encuentra y si son óptimos o no si cumplen con requisitos para ser un buen
agregado.
El número de pozos de exploración está determinado por el volumen del material,
cuyas frecuencias están definidas en la norma EG-2000 y la norma CE-0106
Los ensayos a considerar son Los siguientes:
o Abrasión los Ángeles
o Prueba de equivalencia de arena
o Partículas con una o dos caras fracturadas
o Partículas chatas y alargadas
o Sales solubles totales
o Perdida en sulfato de magnesio o sodio
AGREGADOS
DEFINICIÓN:
Es un material que puede tener diversos tamaños, texturas, formas,
gradaciones; es decir diversas características físico - químicas. Los agregados
provienen de canteras ya sea de río o de cerro.
Llamados también áridos son materiales inertes que combinan con los
aglomerantes y el agua formando los concretos y morteros.
La importancia de los agregados radica en que constituyen al rededor del 75%
en volumen de una mezcla típica de concreto, por ello es importante que los agregados

tengan buena resistencia, durabilidad, que su superficie este libre de impurezas como
barro, limo y materia orgánica factores perjudiciales que debilitan el enlace con la
pasta de cemento.
CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS:
POR SU GRADACIÓN
Los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso
frecuente, además los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en:
agregado grueso, fino y hormigón (agregado global).
 AGREGADO FINO
Se considera como agregados finos a la arena o piedra natural finamente
triturada, de dimensiones reducidas y que pasan el tamiz 9.5mm (3/8”) y que
cumple con los requerimientos establecidos en la Norma Técnica Peruana N.T.P.
400.037.
 Arena fina
 Arena gruesa
Arena Fina.

 AGREGADO GRUESO
Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz A.S.T.M. 4.75mm
(N° 4) proveniente de la desintegración natural o mecánica de las rocas y que
cumplen con los límites establecidos en la N.T.P. 400.037.
 GRAVA. Es el conjunto de fragmentos pequeños de piedra provenientes de la
disgregación natural de las rocas por acción del viento y otros agentes
atmosféricos.
Las gravas tienen pesos específicos de 1600 a 1700 Kg/m3
.
 PIEDRA PARTIDA. Se denomina así al agregado grueso obtenido por
trituración artificial de rocas o gravas .Como agregado grueso se puede usar
cualquier clase de piedra partida siempre que sea dura y resistente.
Los ensayos indican que la piedra partida da concretos ligeramente más
resistente que los hechos con piedra redondeada-
Agregado Grueso

POR SU PROCEDENCIA:
AGREGADOS NATURALES:
Son los formados por los procesos geológicos naturales que han ocurrido en el
planeta durante miles de años, y que son extraídos, seleccionados y procesados para
optimizar su empleo en la producción de concreto.
Estos agregados son los de uso mas frecuente a nivel mundial y
particularmente en nuestro país por su amplia disponibilidad tanto en calidad como en
cantidad, lo que los hace ideales para producir concreto.
AGREGADOS ARTIFICIALES:
Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales, que
proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional se habilitan para
emplearse en la producción de concreto.
Algunos agregados de este tipo los constituyen la escoria de altos hornos, la
arcilla horneada, el concreto reciclado. El potencial de uso de estos materiales es muy
amplio, en la medida que se van investigando y desarrollando otros materiales y sus
aplicaciones en concreto, por lo que a nivel mundial hay una tendencia muy marcada
hacia progresar en este sentido.
En nuestro país, existen zonas como por ejemplo en la Selva donde no se
dispone de agregados normales para hacer concreto y la mayor parte de las veces se
tienen que improvisar soluciones que no garantizan el material resultante, por lo que
es imprescindible el empezar a ahondar en las posibilidades de desarrollar materiales
artificiales en aquellas regiones, estimulando en las Universidades la investigación
orientada hacia la solución técnica y económica de estos problemas.
POR SU DENSIDAD:
Entendiendo densidad como la Gravedad específica, es decir el peso entre el
volumen de sólidos referido a la densidad del agua, se acostumbra clasificarlos en
normales con Ge = 2.5 a 2.75, ligeros con Ge < 2.5 y pesados con Ge > 2.75. Cada
uno de ellos marca comportamientos diversos en relación al concreto, habiéndose
establecido técnicas y métodos de diseño y uso para cada caso.

La importancia de los agregados
Radica en que constituyen alrededor del 75% en volumen de una mezcla típica de
concreto, por ello es importante que los agregados tengan buena resistencia,
durabilidad, que su superficie esté libre de impurezas como barro, limo y materia
orgánica factores perjudiciales que debilitan el enlace con la pasta de cemento.
Un buen agregado debe cumplir 5 requisitos básicos:
 Limpieza
 Durabilidad
 Buena gradación
 Buena Calidad
 No debe poseer alto contenido de sulfatos ni de ion cloruro

IV. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PRÁCTICA DE CAMPO
A continuación, se detalla algunas especificaciones de cada una de las
canteras visitadas juntamente con el ingeniero encargado del CURSO DE
MECÁNICA DE SUELOS.
CANTERA “REJOPAMPA” CHOTA - CHOTA – CAJAMARCA
Nombre de cantera : Cantera Rejopampa
Tipo de material : Material para afirmado de carreteras y
caminos vecinales
Distrito : Chota
Provincia : Chota
Departamento : Cajamarca
Imag. Nº 03. Vista de la cantera Rejopampa

CANTERA “CANGANA” CHOTA - CHOTA – CAJAMARCA
Nombre de cantera : Cantera Cangana
Tipo de material : Material para afirmado de carreteras y
caminos vecinales
Distrito : Chota
Provincia : Chota
Departamento : Cajamarca
Imag. Nº 04. Vista de la cantera Cangana

V. CONCLUSIONES
 Se hizo el reconocimiento del tipo de suelo que están compuestas cada una
de las canteras visitadas.
 Se logró observar que tipo de materiales (finos y gruesos) que contiene cada
una de las canteras.
 Se logró entender el porqué de los deslizamientos de suelos de las canteras.

VI. BIBLIOGRAFÍA.
Resistencia al Desgaste de los Agregados de Tamaños menores de 37.5
mm (1 ½") ASTM C-131
Resistencia al Desgaste de los Agregados Gruesos de Tamaños mayores
de 19 mm ( 3 /4”) por medio de la Máquina de Los Angeles ASTM C-535
Abrasión Los Angeles (L.A.) al Desgaste de los Agregados de Tamaños
Menores de 37.5 mm (1½”). Norma MTC E207-1999
Diseño de Espesores Pavimentos Asfálticos para Calles y Carreteras Ingº
Germán Vivar R.
Estructuración de Vías Terrestres. M. en I., I.C. Fernando Olivera
Bustamante.

VII. CUESTIONARIO.
1. Tamaño máximo del agregado para el afirmado.
El afirmado se presenta como capa de material selecto procesado o semiprocesado de
acuerdo a diseño, que se coloca sobre la sub-rasante ó sub base. Funciona como capa de
rodadura y de soporte al tráfico en vías no pavimentadas. En vías pavimentadas el
afirmado o material granular se coloca como Base y corresponde a la capa intermedia de
la estructura del pavimento ubicada entre la sub-rasante (o sub-base si existiera) y la
carpeta de rodamiento.
El afirmado se presenta en capas compactadas de diferente espesor:
Base e = 5 cm.
Base e = 10 cm.
Base e = 15 cm.
Base e = 20 cm.
Base e = 22.5 cm.
Base e = 25 cm.
Base e = 27.5 cm.
Base e = 30 cm.
La Base es un elemento básicamente estructural que cumple las siguientes funciones:
 Ser resistente y distribuir adecuadamente las presiones solicitantes.
 Absorber las deformaciones de la subrasante debido a cambios volumétricos.
 Servir de dren para evacuar el agua que se infiltra desde arriba (capa de rodadura)
o impedir la ascensión capilar proveniente del subsuelo hacia la base.
Los materiales que se usarán como base serán selectos, provistos de suficiente cantidad
de vacíos para garantizar su resistencia, estabilidad y capacidad de drenaje.
Los agregados para la construcción del afirmado deberán ajustarse a alguna de las
siguientes franjas granulométricas:
Tamiz
Porcentaje que pasa
A-1 A-2
50 mm ( 2” ) 100 ---
37.5 mm ( 1½” ) 100 ---
25 mm ( 1” ) 90 - 100 100
19 mm ( ¾” ) 65 - 100 80 – 100
9.5 mm ( 3/8” ) 45 - 80 65 – 100
4.75 mm ( Nº 4 ) 30 - 65 50 – 85
2.0 mm ( Nº 10 ) 22 - 52 33 – 67
4.25 um (Nº 40 ) 15 - 35 20 – 45
75 um (Nº 200 ) 5 - 20 5 – 20
Fuente: AASHTO M - 147

Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad:
 Desgaste Los Angeles : 50% máx. (MTC E 207)
 Límite Líquido : 35% máx. (MTC E 110)
 Indice de Plasticidad : 4 - 9 (MTC E 111)
 CBR (1) : 40% mín. (MTC E 132)
 Equivalente de Arena : 20% mín ( MTC E 114 )
(1) Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1"
( 2.5 mm )
Las Bases de material granular serán suelos granulares del tipo A-1-a ó A-1-b, del
sistema de clasificación AASHTO, es decir gravas o gravas arenosas compuestas por
partículas duras y durables y de aristas vivas.
Podrán provenir de depósitos naturales, del chancado de rocas o de una combinación de
agregado zarandeado y chancado con un tamaño de preferencia máximo de 38,10 mm (1
1/2"). El material para la capa base estará libre de material vegetal y terrones de tierra.
Debe contener una cantidad de finos que garanticen su trabajabilidad y den estabilidad a
la superficie antes de colocar el riego de imprimación o la capa de rodamiento.
Para Bases el material retenido en el Tamiz ITINTEC 4,75 mm (N° 4), tendrá como mínimo
50% de material con una cara de fractura ó ser de forma angulosa.
Requisitos de granulometría para el material granular seleccionado para bases y sub
bases:
TAMIZ ITINTEC
(abertura
cuadrada)
AASHTO T-11 y
T-27
Porcentaje en peso que pasa
A (1)
Graduación
B
Graduación
C
Graduación
D
Graduación
50 mm (2”) 100 100 -- --
25 mm (1”) -- 75 - 95 100 100
9,5 mm (3/8”) 30 - 65 40 - 75 50 - 85 60 -100
4,75 mm (N° 4) 25 - 55 30 - 60 35 - 65 50 - 85
2,00 mm (N° 10) 15 - 40 20 - 45 25 - 50 40 - 70
425 mm (N° 40) 8 - 20 15 - 30 15 - 30 25 - 45
750 mm (N° 200) 2 - 8 5 - 15 5 - 15 8 - 15
Fuente ITINTEC 339.116 (equivalente a ASTM D 1241)
En caso que se mezcle dos o más materiales para lograr la Granulometría requerida, los
porcentajes serán referidos en volumen.

Cuál es el valor máximo del índice de la plasticidad en carreteras secundarias
El índice de plasticidad en carreteras secundarias es de 6% en la sub base y 4%
en la base cuando se encuentra a menor de 3000 metros sobre el nivel del mar.
El índice de plasticidad en carreteras secundarias es de 4% en la sub base y 2%
en la base cuando se encuentra a mayor de 3000 metros sobre el nivel del mar.

VIII. ANEXOS
Imag. Nº 05. ZARANDA – CANTERA REJOPAMPA
Imag. Nº 06. CANTERA REJOPAMPA

Imag. Nº 07. Recorrido pista chota Cajamarca
Imag. Nº 08. Recorrido pista chota Cajamarca

Imag. Nº 09. Cantera la Cangana
Imag. Nº 10. Deslizamiento de la Cantera la Cangana

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