2 Estudio de Canteras y Fuentes de Agua

8/17/2019 2 Estudio de Canteras y Fuentes de Agua

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“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DE LA CARRETERA TRAMO: BETANIA – EMP. CCACCIA (HUAMANI), TRAMO: EMP. KM 14.18 - SAN FRANCISCO DE SANGAYAICO,

PROVINCIA DE HUAYTARÁ, DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

GOBIERNO REGIONAL HUANCAVELICA

ESTUDIO DE CANTERAS YFUENTES DE AGUA


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INDICE

INTRODUCCION ...................................................................................................................... 3

1. LABORES DE CAMPO ...................................................................................................... 3

2. ENSAYOS DE LABORATORIO ...................................................................................... 4

3. USO Y EXPLOTACION DE CANTERAS ....................................................................... 5

3.1 Evaluación de Canteras ........................................................................................ 8

3.1.1. Cantera Km 06+960- TRAMO 1 ........................................................................ 8

3.1.2. Cantera Km 20+220- TRAMO 1 ...................................................................... 11

3.1.3. Cantera Km 40+200- TRAMO 1 ...................................................................... 14

3.1.4. Cantera Km 49+060- TRAMO 1 ...................................................................... 17

3.1.5. Cantera Km 47+280- TRAMO 1 ...................................................................... 20

3.1.6. Cantera Km 63+060- TRAMO 1 ...................................................................... 23

3.1.7. Cantera Km 03+660- TRAMO 2 ...................................................................... 26

3.1.8. Cantera Km 19+600- TRAMO 2 ...................................................................... 29

3.1.9. Cantera Km 23+620- TRAMO 2 ...................................................................... 32

3.1.10. Cantera Km 31+400- TRAMO 2 .................................................................... 35

4. FUENTES DE AGUA ....................................................................................................... 38

4.1 FUENTES DE AGUA LAGUNA PARIONA ............................................................. 39

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 40


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INTRODUCCION

Con la finalidad de conocer las características físico-mecánicas de los materialesque se emplearan en la construcción de la carretera, se efectuaron trabajos de

campo, laboratorio y gabinete; basándonos en esta información se estableció la

calidad de los materiales, el uso, los volúmenes de explotación, el procedimiento

de explotación y la distancia de transporte más adecuada.

Las labores se iniciaron con el reconocimiento general de las probables áreas

explotables, actividad determinante para localizar las fuentes de materiales más

adecuadas. De esta manera en las extensiones comprometidas para los posibles

Bancos de Materiales y Fuentes de Agua, se han ejecutado calicatas exploratorias.

1. LABORES DE CAMPO

Las labores de campo desarrolladas fueron las siguientes:

Identificación de posibles Canteras y Fuentes de Agua.

El reconocimiento e identificación de posibles fuentes de aprovisionamiento dematerial y agua se realizó tanto a largo del tramo en estudio, como en lugares

circundantes a la zona del proyecto.

En esta etapa de identificación, a partir de la información obtenida en campo, se

ha podido obtener una evaluación superficial preliminar de las canteras, como

también la determinación estimada del área y la potencia, longitud aproximada de

accesos, ubicación aproximada con respecto al eje de la vía en estudio y posibles

usos. Datos que serán definidos con el levantamiento topográfico y ensayos delaboratorio respectivos.

Exploración de CanterasLas Canteras fueron exploradas a través de calicatas, de las cuales se extrajeron

muestras representativas en cantidad suficiente para poder efectuar los ensayos

exigidos, así como también los ensayos de verificación para rectificar y/o ratificar

resultados pocos frecuentes.


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De las calicatas se determinará las características del material y su potencia. Cada

prospección se ejecutó hasta establecer la profundidad máxima de explotación,

siendo estas ubicadas convenientemente en toda el área de la cantera.

En cada calicata explorada, se ha realizado el registro del perfil estratigráfico

(según la norma ASTM D-2488), describiendo el tipo de material encontrado:

clasificación técnica; forma del material granular; color; porcentaje estimado de

botonería y presencia de material orgánico; contenido de humedad; índice de

plasticidad / compresibilidad.

Exploración de Fuentes de Agua

Se extrajeron de la Fuentes de Agua seleccionadas para sus respectivos análisis.

2. ENSAYOS DE LABORATORIO

La calidad de los materiales para usos diversos, ha sido verificada mediante

los siguientes ensayos estándar.

CUADRO N° 01: ENSAYOS ESTANDAR

ENSAYO NORMA

Análisis Granulométrico por Tamizado MTC E 107

Humedad natural MTC E 108

Limite Liquido MTC E 110

Limite Plástico e índice de plasticidad MTC E 111

Clasificación de suelos método SUCS -

Clasificación de suelos método AASHTO -

Adicionalmente a los ensayos indicados, se han realizado los siguientes

ensayos especiales, dependiendo del uso preliminarmente asignado.


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CUADRO N° 02: ENSAYOS ESPECIALES

ENSAYO NORMA

Proctor Modificado MTC E 115

Razón de soporte California (CBR) MTC E 132

Límites de attemberg (material que pasa laMalla N°200) MTC E 111

Cantidad de material fino que pasa por eltamiz N° 200 MTC E 202

Equivalente de Arena MTC E 114

Abrasión Los Ángeles MTC E 207

Durabilidad (agregado Grueso y Fino) MTC E 209

Sales solubles Totales NTP E 219

Contenido de sulfatosNTP339.178

Contenido de ClorurosNTP339.177

Impurezas orgánicas MTC E 213

Los ensayos de laboratorio se muestran en los anexos del presente estudio, en

relación a los mismos se informa que el pesaje de muestras se ha realizado

empleando balanzas electrónicas, en ese sentido en los ensayos presentadosno se ha consignado los pesos de los recipientes debido a que estos son

programados antes del pesaje.

3. USO Y EXPLOTACION DE CANTERAS

A partir de la información preliminar obtenida en campo, los resultados de los

ensayos de laboratorio, y tomando en cuenta las canteras más cercanas a la

obra, se ha explorado 10 canteras. A continuación se presenta un cuadroresumen de las mismas, con su determinada recomendación para su uso.


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CUADRO N° 03: CANTERAS IDENTIFICADAS TRAMO 1

UBICACIÓN LADO USOSLONGITUD DE ACCESO

(KM)

Km 06+960 DerechoRelleno, Mejoramiento,

afirmadoAl pie de la carretera

km 20+220 DerechoRelleno, Mejoramiento,


km 40+200 Izquierdo

Relleno, Mejoramiento,

material Para concretoportland, afirmado

Al pie de la carretera

km 49+060 IzquierdoRelleno, Mejoramiento,material Para concreto

portland, afirmadoAl pie de la carretera

km 57+280 IzquierdoRelleno, Mejoramiento,


km 63+060 Derecho Relleno, Mejoramiento,afirmado

Al pie de la carretera

CUADRO N° 04: CANTERAS IDENTIFICADAS TRAMO 2

UBICACIÓN LADO USOSLONGITUD DE ACCESO

(KM)

Km 03+660 DerechoRelleno, Mejoramiento,


km 19+600 DerechoRelleno, Mejoramiento,material Para concreto

portland, afirmadoAl pie de la carretera




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En la siguiente imagen se muestra la localización de cada fuente de cantera.


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3.1 Evaluación de Canteras

En el presente ítem se describe las canteras teniendo en cuenta las características de

calidad del material, para esto se ha elaborado ensayos de laboratorio que

conjuntamente con las especificaciones técnicas se determinó el uso y tratamiento que

tendrá el material (natural y/o triturado) de cada cantera. Del levantamiento

topográfico y el análisis global del material se determinó la cantidad disponible de

material.

3.1.1. Cantera Km 06+960- TRAMO 1

Ubicación

Se ubica en el Km. 06+960, lado derecho de la carretera en estudio. AccesoLa carretera se encuentra al pie de la carretera en estudio.

Descripción del Material

Comprende de un depósito coluvial procedente de masas de roca suelta resultante

de la acción transportadora de la gravedad e intemperismo, constituidos

básicamente por grava pobremente gradada con limos y arcillas, grava de forma

sub angulosa, presencia de finos con plasticidad media a baja.

EvaluaciónEsta cantera fue evaluada con la excavación de 3 calicatas, de 3.00 m deprofundidad en promedio, en la cual se realizó una evaluación en volumenestimado considerando una muestra integral (detallado en la descripción delmaterial), obteniendo el siguiente resultado:

CUADRO N° 05

Tamaño Eficiencia

TM: 50"

Mat.>6" 30%

Del resultado de laboratorio se tiene que el material se clasifica como:

Sistema SUCS : Grava pobremente gradada con limos y arcilla (GP/GC)

Sistema AASHTO: A-1-a (0), A-2-4 (0).

Así mismo se realizaron todos los ensayos correspondientes dando como

resultado los siguientes valores presentados en el siguiente cuadro

resumen:


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CUADRO N° 06: resumen de ensayos de laboratorio y

análisis de resultado por uso

ENSAYOS DELABORATORIOEJECUTADOS

ESPECIFICACIONESTÉCNICAS

USOS - CANTERA KM000+00-TRAMO1

RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona

Limite Liquido N° 40 - - - -

Índice de Plasticidad N° 40


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CUADRO N° 08: PORCENTAJE DE DESBROCE

DESCRIPCIONALTURA DE

DESBROCE (M.)AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)

Desbroce (Área xAlt. De Desbroce)

0.5 5935 2967.5

Porcentaje (Vol. Desbroce/ Pot. Bruta) % 6.94%

Usos, Tratamientos y Rendimientos

Teniendo en cuenta los resultados de la evaluación (cuadro N° 05 y cuadro N°

06) se tiene el siguiente cuadro:CUADRO N° 09:

USO TRATAMIENTO RENDIMIENTO

R.M. Zarandeo 70%

Nota: R=relleno, M= mejoramiento

Cálculo de los Rendimientos de la Cantera

De la descripción de la cantera se tiene:

Tamaño Máximo : 50"

Material >6” : 30 %

Usos con el Material Natural

R, M : 100 % - (30% material mayor a 6”) = 70 %

Procedimiento de Explotación

Se procederá a extraer de forma directa el material utilizable, con cargador

frontal, volquetes y excavadora efectuado el zarandeo y selección respectiva

según el uso.

Periodo de Explotación: Todo el año.

Propietario: Por Definir.

Permiso: En Trámite.

Disponibilidad: Por Definir.


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Ubicación

Se ubica en el Km. 20+220, lado derecho de la carretera en estudio. AccesoLa carretera se encuentra al pie de la carretera en estudio.

Descripción del Material

Consiste en un depósito coluvial precedente de masas de roca suelta resultante de

la acción transportada de la gravedad e intemperismo, constituidos básicamente

por grava pobremente gradada con limos ya arcillas, grava de forma sub angulosa,

presencia de finos con plasticidad media a baja. La muestra original del terreno

contenía un tamaño máximo de 50”, material con tamaño mayor a 6”30% (en

volumen), color marrón, cementación moderada, humeda. Presenta desbroce de

0.50m.

EvaluaciónEsta cantera fue evaluada con la excavación de 3 calicatas, de 3.00 m de

profundidad en promedio, en la cual se realizó una evaluación en volumen

estimado considerando una muestra integral (detallado en la descripción del

material), obteniendo el siguiente resultado:

CUADRO N° 10

Tamaño Eficiencia

TM: 50"

Mat.>6" 30%



Sistema AASHTO: A-1-a (0), A-2-4 (0). Así mismo se realizaron todos los ensayos correspondientes dando como


resumen:


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RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona




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DESCRIPCIONALTURA DEDESBROCE

(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 4618 2309




11) se tiene el siguiente cuadro:CUADRO N° 14:


R.M. Zarandeo 70%




Tamaño Máximo : 50"Material >6” : 30 %




Se procederá a extraer de forma directa el material utilizable, con cargadorfrontal, volquetes y excavadora efectuado el zarandeo y selección respectiva

según el uso.






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Ubicación

Se ubica en el Km. 40+200, lado izquierdo de la carretera en estudio. Acceso:La carretera se encuentra al pie de la carretera en estudio.

Descripción del Material:

Consiste en un depósito coluvial que está constituido básicamente por grava

pobremente gradada con limo, grava de partículas sub redondeadas, presencia de

finos no plásticos. La muestra original del terreno contenía un tamaño máximo de

14", material con tamaño mayor a 6" 15% (en volumen), entre 6” y 2" 10% (en

volumen), color marrón, cementación moderada, húmeda. Presenta 0.4 m dematerial limoso de desbroce.





CUADRO N° 15

Tamaño Eficiencia

TM: 14"

Mat.>6" 15%

Mat.6"-2" 10%

Mat.


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CUADRO N° 16: Resumen de ensayos de laboratorio yanálisis de resultado por uso


ESPECIFICACIONES TÉCNICASUSOS - CANTERA KM 40+200

TRAMO 1

RELLENO AFIRMADOPROME

DIORELLENO

AFIRMADOCuerpo Corona

>3,000msnm

Limite Liquido N° 40

Índice de plasticidad N°40


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DescripciónSímbolo %

Volumen(m3)

Potencia Bruta Pb 40,980.0

Desbroce D5.28%

Pb2163.2

Potencia Neta Pn=Pb-D 38,816.8

Volumen (Over) >6" Vo 15% Pn 5822.52

Volumen UtilizableVu=Pn-

Vo32,994.3

Volumen Desechable Vd=D+Vo 7985.72

Area de explotación 5408 m2



(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.4 5408 2163.2


Usos, Tratamientos y RendimientosTeniendo en cuenta los resultados de la evaluación (cuadro N° 10 ycuadro N° 11) se tiene el siguiente cuadro:

CUADRO N° 19:


R.M.A Zarandeo 85%

Nota: R= relleno, M= mejoramiento, A= Afirmado






R, M, A : 100 % - (15% material mayor a 6”) = 85 %


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según el uso.






UbicaciónSe ubica en el Km. 49+060, lado izquierdo de la carretera en estudio.

Acceso:La carretera se encuentra al pie de la carretera en estudio.


Consiste en un depósito coluvial que está constituido básicamente por grava

pobremente gradada con limo, grava de partículas sub redondeadas, presencia de

finos no plásticos. La muestra original del terreno contenía un tamaño máximo de

14", material con tamaño mayor a 6" 18% (en volumen), entre 6" y 2” 8% (en

volumen), y con tamaño menor a 2" 70% (en volumen), color marrón,

cementación moderada, húmeda. Presenta 0.4 m de material limoso de desbroce.

EvaluaciónEsta cantera fue evaluada con la excavación de 3 calicatas, de 3.00 m deprofundidad en promedio, en la cual se realizó una evaluación en volumen

estimado considerando una muestra integral (detallado en la descripción delmaterial), obteniendo el siguiente resultado:

CUADRO N° 20

Tamaño Eficiencia

TM: 16"

Mat.>6" 18%

Mat.6"-2" 8%

Mat.


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resumen:





TRAMO 1


DIORELLENO


>3,000msnm




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Área y Volúmenes de Explotación

Considerando los usos para el material de la cantera se presenta el siguientecuadro:

CUADRO N° 22: AREA Y VOLUMEN DE EXPLOTACIÓN


Volumen(m3)


Desbroce D13.65%

Pb2264.4

Potencia Neta Pn=Pb-D 14,321.6Volumen (Over) >6" Vo 18% Pn 2577.888

Volumen Utilizable Vu=Pn-Vo 11,743.7




DESCRIPCION

ALTURA DE

DESBROCE(M.)

AREA DE

CANTERA

VOLUMEN

(M3)


0.4 5661 2264.4



Teniendo en cuenta los resultados de la evaluación (cuadro N° 10 y

cuadro N° 11) se tiene el siguiente cuadro:

CUADRO N° 24:


R.M. Zarandeo 82%






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según el uso.


Propietario: Por Definir. Permiso: En Trámite.











volumen), color marrón, cementación moderada, humeda. Presenta desbroce de0.50m.

EvaluaciónEsta cantera fue evaluada con la excavación de 3 calicatas, de 3.00 m deprofundidad en promedio, en la cual se realizó una evaluación en volumenestimado considerando una muestra integral (detallado en la descripción delmaterial), obteniendo el siguiente resultado:


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CUADRO N° 25

Tamaño EficienciaTM: 50"

Mat.>6" 25%





resultado los siguientes valores presentados en el siguiente cuadroresumen:

CUADRO N° 26: resumen de ensayos de laboratorio yanálisis de resultado por uso




RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona




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Volumen(m3)


Desbroce D4.92%

Pb1349.5




Vo19,576.1





(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 2699 1349.5





CUADRO N° 29: USO TRATAMIENTO RENDIMIENTO

R.M. Zarandeo 75%








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24/40

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resumen:





RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona




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AREA Y VOLUMEN DE EXPLOTACIÓN

DescripciónSimbolo %

Volumen(m3)


Desbroce D 2.45% Pb 928.5








(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 1857 928.5





CUADRO N° 34:


R.M. Zarandeo 80%








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según el uso.






UbicaciónSe ubica en el Km. 03+660, lado derecho de la carretera en estudio.







contenía un tamaño máximo de 50”, material con tamaño mayor a 6” 20% (en

volumen), color marrón, cementación moderada, humeda. Presenta desbroce de

0.50m.





CUADRO N° 35

Tamaño Eficiencia

TM: 50"

Mat.>6" 20%


27/40

27









resumen:





RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona




28/40

28






Volumen(m3)


Desbroce D6.95%

Pb2714


Volumen (Over) >6" Vo 20% Pn 7270


Volumen Desechable Vd=D+Vo 9984




(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 5428 2714




11) se tiene el siguiente cuadro:

CUADRO N° 39:


R.M. Zarandeo 80%









29/40


30/40

30









resumen:

CUADRO N° 41: Resumen de ensayos de laboratorio y




TRAMO 2


DIORELLENO


>3,000msnm




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Área y Volúmenes de Explotación

Considerando los usos para el material de la cantera se presenta el siguientecuadro:



Volumen(m3)


Desbroce D10.46%

Pb3045

Potencia Neta Pn=Pb-D 26,068.0Volumen (Over) >6" Vo 20% Pn 5213.6





DESCRIPCION

ALTURA DE

DESBROCE(M.)

AREA DECANTERA VOLUMEN(M3)


0.5 6090 3045





CUADRO N° 44:


R.M. Zarandeo 80%





32/40

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según el uso.


Propietario: Por Definir. Permiso: En Trámite.











volumen), color marrón, cementación moderada, humeda. Presenta desbroce de0.50m.






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CUADRO N° 45

Tamaño Eficiencia

TM: 50"

Mat.>6" 20%





resultado los siguientes valores presentados en el siguiente cuadroresumen:



ENSAYOS DELABORATORIO

EJECUTADOS



RELLENOPROMED

IO RELLENOCuerpo Corona




34/40

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Volumen(m3)


Desbroce D9.86%

Pb3110




Vo22,732.8





(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 6220 3110

Porcentaje (Vol. Desbroce/ Pot. Bruta) % 9.86%Usos, Tratamientos y Rendimientos



CUADRO N° 49:


R.M. Zarandeo 80%







R, M. : 100 % - (20% material mayor a 6”) = 80 %


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Se procederá a extraer de forma directa el material utilizable, con cargador frontal,

volquetes y excavadora efectuado el zarandeo y selección respectiva según el uso.






Ubicación

Se ubica en el Km. 31+400, lado izquierdo de la carretera en estudio. Acceso:La carretera se encuentra al pie de la carretera en estudio.

Descripción del Material:Consiste en un depósito coluvial precedente de masas de roca suelta resultante de




contenía un tamaño máximo de 50”, material con tamaño mayor a 6” 30% (envolumen), color marrón, cementación moderada, humeda. Presenta desbroce de

0.50m.





CUADRO N° 50

Tamaño Eficiencia

TM: 50"

Mat.>6" 30%



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resumen:



ENSAYOS DE

LABORATORIOEJECUTADOS



RELLENOPROMED

IORELLENO

Cuerpo Corona




37/40

37






Volumen(m3)


Desbroce D10.11%

Pb9875








(M.)

AREA DECANTERA

VOLUMEN(M3)


0.5 19750 9875





CUADRO N° 54:


R.M. Zarandeo 70%








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Se procederá a extraer de forma directa el material utilizable, con cargador frontal,

volquetes y excavadora efectuado el zarandeo y selección respectiva según el uso.





4. FUENTES DE AGUA

El Estudio de Fuentes de Agua tiene por objeto realizar la identificación, análisis y

selección de las fuentes de aprovisionamiento de agua para la obra, tanto para la

fabricación de concretos como para el humedecimiento de materiales para su

compactación.

Durante el recorrido por la carretera, se ha podido identificar solo una fuente de agua,

la misma que ha sido seleccionada considerando su accesibilidad, la longitud de acceso

a la misma, la facilidad para la extracción de agua y principalmente al flujo

permanente que presentan, lo que garantiza el aprovisionamiento de agua por todo el

año. La principal fuente de agua identificada es la que se muestra en cuadro N° 55

CUADRO N° 55 FUENTE DE AGUA SELECCIONADA

NOMBRE UBICACIÓN LADO USOSLONGITUDDE ACCESO

(KM)

LagunaPariona

Km 07+000 Izquierdo

Humedecimientode materiales

granulares,Concreto de

cemento Portland

Al pie de lacarretera


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40/40

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A sido parte del Estudio de Canteras, el ubicar todas las fuentes probables de

materiales disponibles en la zona, identificando los bancos de materiales, los mismos

que se analizaron en el laboratorio. En base a estos resultados se determinó el uso de

dichas canteras.

La vía cuenta con una solo fuentes de agua, recomendándose los siguientes usos:

Humedecimiento de materiales granulares, Concreto de cemento Portland.

6.

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