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INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO DE MOA
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
FACULTAD DE GEOLOGÍA Y MINERÍA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA
TRABAJO DE DIPLOMA EN OPCIÓN AL TÍTULO DE INGENIERO GEÓLOGO
CARACTERIZACIÓN INGENIERO GEOLÓGICA E
HIDROGEOLÓGICA DE LOS SUELOS QUE CONSTITUYEN
BASE Y SUB-BASE DE LA CARRETERA MOA- BARACOA EN
EL TRAMO MOA –JIGUANÍ
DIPLOMANTE: SALIFU IBN ABDULAI
TUTORES: M.Sc. JOSÉ CARMENATE FERNÁNDEZ
Ing. ROLANDO GÓMEZ IGLESIAS
Moa 2013
“Año 55 de la Revolución”
Agradecimiento
En la realización de este trabajo de diploma y mi formación profesional ha sido posible
gracias a la incondicional ayuda y colaboración de personas, que siempre han
mostrado preocupación constante por mí. Quiero dejar constancia de particular
agradecimiento a todos aquellos que de una forma u otra colaboró en la realización de
mi sueño de ser un ingeniero geólogo, que son las siguientes:
Mi familia: Memunatu(mama) ,Afa Nuhu(papa), Abuela Hajia Mariama, mis tíos;
Mr.Ibn, Mr. Alhassan T.Base, Iddeer, Majeed y mi tía Rabi , por haberme hecho
lo que soy hoy; por su cariño, dedicación y comprensión y sobre todo por su
amor incomparable.
Un millón de gracias a Dr. Mohammed Ibn Chambas , Mr. Osman Yakubu Smart,
Mr. Tahiru Mahama, Dr. Antonio Olliz-Boyd por haberme dado las fuerzas y el
apoyo necesario en los momentos más difíciles de la vida para seguir adelante,
culminar lo empezado y guiarme hasta lo bueno que nos depara el futuro
cercano.
Les agradezco mi tutor M.Sc José Carmenate Fernández y su esposa M.Sc.
Beatriz Riveron Zaldívar, quien me ha brindo su apoyo en todo momento. Si no
fuera por usted todo no iba a ser igual. Usted merece toda mi gratitud por haber
ayudado en cuando hacía falta y la disposición de todo su conocimiento en
función de que este trabajo obtuviera la mejor calidad respectivamente. También
agradezco Ing. Rolando Gómez Iglesias por su apoyo en este trabajo y como co-
tutor mío.
Agradezco todos los profesores del departamento de geología de ISMMM, y los
compañeros míos de aula, que nos han enseñado, aconsejado y guiado por el
sendero correcto.
Agradecimiento especial a Memunat, Yaime, Sirkka, Sabrina Samuel, Abdul-
Rahim, Lamin, Rakib, Baba, Christian, Mtundeni (Iron), Novela, Eddy, Sem,
Mohammed y mucho más, ustedes me hicieron más fuerte todavía.
I
Dedicatoria
Dedico este trabajo de diploma a mis padres por haber sido siempre mi mejor guía en
la vida, por haberme dado fuerza y voluntad de seguir un camino seguro para ser hoy y
siempre una mejor persona. Para ellos y para todos los que me han guiado por el
camino correcto y me han brindado su apoyo durante toda mi vida de estudiante, a toda
mi familia, a mis compañeros, profesores y amigos… Gracias.
II
Pensamiento
“Hay un flujo en los asuntos del hombre que si se toma en subida, conduce a la
fortuna”.
W. Shakespeare
“Todo es hermoso y constante. Todo es música y razón. Más todo como el diamante.
Antes que luz fue carbón”.
José Martí
III
Resumen
La investigación titulada “Caracterización Ingeniero geológica e hidrogeológica de
los suelos de la base y sub-base de la carretera Moa-Baracoa en el tramo Moa–
Jiguaní”, surge de la necesidad que tienen las investigaciones ingeniero geológicas
para la construcción y rehabilitación de puentes y carreteras de poseer una
planificación adecuada, con métodos de investigación apropiados, datos
representativos y resultados relevantes, precisos y claros. Por esta razón tiene como
objetivo Caracterizar ingeniero geológica e hidrogeológicamente los suelos que
constituyen base y sub-base de la carretera Moa- Baracoa en el Tramo Moa –Jiguaní, a
partir de las propiedades físico mecánicas de los mismos, que permite establecer
criterios sobre su comportamiento para elaborar un proyecto de rehabilitación que
garantice durabilidad.
Para ello se emplean las Normas cubanas para las Investigaciones Ingeniero
Geológicas de Obras de Transporte, los cuales permiten un análisis de las propiedades
físico mecánicas de los suelos del área de estudio, Valorar el comportamiento de las
propiedades físico mecánicas de los suelos del área de estudio y con ello la
caracterización de los suelos de la base y sub-base desde el punto de vista ingeniero
geológico e hidrogeológico.
IV
Abstract
The investigation entitled Engineering Geology and hydrogeological
characterization of the base and sub-base soils of the Moa-Baracoa roads in the
Moa- Jiguaní stretch, arises from the necessity of engineering geology investigations
in the construction and rehabilitation of bridges and roads, possessing an adequate
planning, with appropriate investigation methods, representative data and relevant
results, precise and clear. For this reason, it has an objective of characterizing the soils
that constitute the base and sub-base of the Moa-Baracoa road in the Moa-Jiguaní
stretch engineering geologically and hydro geologically, parting from their physical-
mechanical properties, that permit the establishment of criteria about its behavior to
elaborate a rehabilitation process that guarantee durability.
For this, Cuban norms for geological engineering investigations of transport works were
employed, which permitted an analysis of physical-mechanical properties of the soils in
the study area, valuing the behavior of physical-mechanical properties of the soils in the
study area and thus the characterization of the base and sub-base soils from the
geological engineering and hydrogeological point of view.
V
Índice
Agradecimientos………………………………………………………………………..…………..I
Dedicatoria………………………………………………………………………………..…….......II
Pensamiento……………………………………………………………………………..………...III
Resumen………………………………………………………………………………..……....…..IV
Abstract……………………………………………………………………………………..…….…V
Índice…………………………………………………………………………………………..…….VI
Introducción…………………………………………………………………………………………1
Marco teórico conceptual de la investigación………………………………...……………...3
CAPITULO I: CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS Y GEOLOGICAS DE LA ZONA DE
ESTUDIO. …………………………………………………………………………………….….…10
1.1.1 Ubicación geográfica………………………………………………………..………….......10
1.1.2 Clima…………………………………………………………………………..……………...11
1.1.3 Vegetación………………………………………………………………………..……….…12
1.1.4 Economía de la zona de estudio……………………………………………..……………12
1.1.5 Relieve……………………………………………………………………….…………….…13
1.2.0 Características geológicas de la región…………………………………………….……..14
1.2.1 Estratigrafía………………………………………………………………….…………….…15
1.2.2 Tectónica…………………………………………………………………………………..…16
1.2.3 Geomorfología…………………………………………………………………………........18
1.2.4.0 Procesos geodinámicos y antrópicos………………………………………………..….19
1.2.4.1 Sismicidad………………………………………………………………...………………..19
1.2.4.2 Meteorización………………………………………………………….…………………..20
1.2.4.3 Erosión……………………………………………………………………...………………21
1.2.4.4 Empantanamiento……………………………………………………..…………………..22
1.2.4.5 Deslizamientos………………………………………………………………………….…22
VI
CAPITULO II: METODOLOGIA Y VOLUMEN DE LA INVESTIGACION DESARROLLADA
EN EL AREA DE ESTUDIO…................................................................................................23
2.1 Introducción…………………………………………………………………….……………....23
2.2 Etapa preliminar: Recopilación y revisión de la información existente……..……..…..…25
2.3 Segunda etapa: Procesamiento de la información…………………………..…….………25
2.4 Tercera Etapa: Interpretación de los resultados. ………………..……………………...…27
CAPITULÓ III: INTERPRETACION Y ELABORACION DE LOS RESULTADOS………...29
3.1 Inspección visual……………………………………………………………………………….29
3.2 Caracterización ingeniero geológica e hidrogeológica de los suelos del vial en el tramo
Moa-Jiguaní para su uso en la rehabilitación de la carretera.………………...……………....31
3.2.1 Condiciones ingeniero-geológicas…………..…………….............................................31
3.2.2 Condiciones ingeniero-geológicos específicos en la zona del puente sobre el rio
Punta Gorda..........................................................................................................................38
3.2.3 Condiciones hidrogeológicas………………………………..……………….…………….40
3.2.4 Otros riesgos………………………………………………………………………………....44
3.2.5 Calicatas de muestreo y observación………………………..…………….……..……….45
3.2.6 Pruebas de Penetración Dinámica (DCP)……………………………………….……..…48
3.3 Estudio de cantera para los materiales de préstamo……..…………………………….…52
3.3.1 Cantera Quesigua…………………………………………………………………………...52
3.3.2 Cantera Loma Potosí…………………………………………………..……………………54
CONCLUSIONES…………………………………………………………………..………...…....56
RECOMENDACIONES………………………………………………………...………………….57
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………………………...…..…58
ANEXOS……………………………………………………………………………………............61
VII
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 1
INTRODUCCION
A partir de la recuperación económica del país y teniendo en cuenta el deterioro
paulatino de los viales, se determina la reparación de los mismos, dando prioridad a los
de mayor importancia económica y necesidad de reparación, como es el caso del vial
Moa-Baracoa en la costa norte, el cuál une el polo turístico de Baracoa con la provincia
de Holguín por la zona niquelífera de Moa.
El mayor porciento de las instalaciones de la industria del níquel se encuentran en los
primeros kilómetros de la carretera, debido al uso que de ella hacen las entidades
pertenecientes a la industria del níquel, como son el Puerto de Moa, Empresa “Ernesto
Che Guevara”, Presa de Cola y el Centro de Investigaciones del Níquel.
La presente investigación se realiza en el tramo de la carretera Moa-Río Jiguaní, que
se extiende por zonas cercanas y paralelas a la costa del noroeste de la provincia
Holguín. La longitud del vial es de 28.58 Km y para el estudio se considera el Km. 0.00
en la intersección de la Avenida del Puerto de Moa con la carretera que conduce a
Baracoa desde la ciudad de Moa y el Km. 28.58 en el puente del Río Jiguaní que
constituye el límite entre las provincias de Holguín y Guantánamo. Estas
investigaciones Ingeniero Geológicas se realizan para la Rehabilitación de la carretera
Moa-Baracoa. Tramo Holguín (Moa-Río Jiguaní), solicitud emitida por el Centro
Provincial de Vialidad Holguín, empleando las Normas para las Investigaciones
Ingeniero Geológicas de Obras de Transporte.
Por ello surge la presente investigación titulada “Caracterización ingeniero geológica e
hidrogeológica de los suelos que constituyen base y sub-base de la carretera Moa-
Baracoa en el Tramo Moa –Jiguaní”.
Teniendo en cuenta la importancia económica y social del vial, la investigación se
plantea el siguiente problema:
Problema
Necesidad de caracterizar ingeniero geológica e hidrogeológicamente los suelos que
constituyen base y sub-base de la carretera Moa- Baracoa en el Tramo Moa –Jiguaní, a
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 2
partir de las propiedades físico mecánicas de los mismos, que permite establecer
criterios sobre su comportamiento para elaborar un proyecto de rehabilitación que
garantice durabilidad.
Objeto de estudio
Las propiedades físico mecánicas de los suelos que constituyen base y sub-base de la
carretera Moa- Baracoa en el Tramo Moa –Jiguaní.
Objetivo general
Caracterizar ingeniero geológica e hidrogeológicamente los suelos que constituyen
base y sub-base de la carretera Moa- Baracoa en el Tramo Moa –Jiguaní, a partir de
las propiedades físico mecánicas de los mismos, que permite establecer criterios sobre
su comportamiento para elaborar un proyecto de rehabilitación que garantice
durabilidad.
Objetivos específicos
Análisis de las propiedades físico mecánicas de los suelos del área de estudio.
Valorar el comportamiento de las propiedades físico mecánicas de los suelos del
área de estudio para establecer criterios sobre su comportamiento.
Estudiar de canteras para su utilización como relleno y para la base del
pavimento.
Hipótesis
A partir de las propiedades físicas mecánicas de los suelos entonces es posible valorar
el comportamiento de los mismos y establecer criterios sobre su comportamiento para
elaborar un proyecto de rehabilitación que garantice la durabilidad del vial en el tramo
Moa – Jiguaní.
Aportes científicos
Análisis de las propiedades físico mecánicas de los suelos del área de estudio.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 3
Valoración del comportamiento de las propiedades físico mecánicas de los
suelos del área de estudio para establecer criterios sobre su comportamiento.
Estudio de las canteras como material de relleno y para la base del pavimento.
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL DE LA INVESTIGACIÓN
En el presente siglo XXI, los problemas del desarrollo sostenible, en un frágil equilibrio
medioambiental sometido a la inevitable confrontación entre las consecuencias del
progreso y los procesos geológicos junto a la construcción de diversas obras
ingenieriles en condiciones geológicamente adversas, constituyen prioridades de la
ingeniería geológica. La necesidad de estudiar geológicamente el terreno como base
de partida para los proyectos constructivos de grandes obras es indiscutible en la
actualidad, y constituye una práctica obligatoria para esta ciencia. Las investigaciones
ingeniero geológicas in situ son esenciales para la construcción de obras de ingeniería, por ello
el diseño de las mismas constituye un arte que requiere además de un buen criterio y
experiencia, la planificación adecuada, métodos de investigación apropiados, datos
representativos, resultados relevantes e informes expuestos con precisión y claridad. Su
objetivo principal radica en conocer y cuantificar las condiciones del terreno que puedan afectar
la viabilidad, diseño y construcción de una obra. (González de Vallejo, 2002).
No es un secreto que la acción del hombre al realizar trabajos constructivos, en un
entorno geográfico concreto como el que nos ocupa, altera las condiciones del medio
natural al provocar variaciones en la constitución y propiedades físico-mecánicas del
suelo, por ser estas las que permiten clasificar y zonificar adecuadamente los suelos a
partir de definir las características iniciales del terreno. Por ello se hace necesario
enmarcar los principales conceptos que se manejan durante la presente investigación
que unidos a los principales conocimientos teóricos se reflejan a continuación:
Suelos
Desde diferentes ciencias se abordan definiciones de Suelos; para la presente
investigación el concepto que se utiliza es dado por la Ingeniería Geológica, que define
el suelo, como un agregado de minerales unidos por fuerzas débiles de contacto,
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 4
separables por medios mecánicos de poca energía o por agitación en agua. Como se
observa en la figura 1, el suelo está constituido por la fase sólida, liquida y
gaseosa.(González de Vallejo, 2002).
Figura 1. Constitución del suelo. (Modificado de González de Vallejo. 2002).
Precisamente, para estudiar un material tan complejo como el suelo (con diferentes
tamaños de partículas y composición química) es necesario seguir una metodología
con definiciones y sistema de evaluación de propiedades. Así se han clasificado los
suelos en cuatro grandes grupos en función de la granulometría: (ASTM, 1993).
Gravas, con tamaño de grano entre unos 8-10cm y 2mm, los granos se
observan directamente. No retienen el agua por la inactividad de la superficie y
los grandes huecos existentes entre partículas.
Arenas, con partículas comprendidas entre 2mm y 0.060mm, todavía son
observables a simple vista. Cuando se mezclan con el agua no se forman
agregados continuos, sino que se separan de ella con facilidad.
Limos, con partículas comprendidas entre 0.060mm y 0.002mm. Retienen el
agua mejor que los tamaños superiores. Si se forma una pasta agua-limo y se
coloca sobre la mano, al golpear con la mano se observa como el agua se
exhuda con facilidad.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 5
Arcillas, formadas por partículas con tamaños inferiores a los limos (0.002mm).
Se trata de partículas tamaño gel y se necesita que existan transformaciones
químicas. La capacidad de retención del agua sea muy grande.
La existencia en el área de estudio de un macizo rocoso de composición ultrabásica, un
clima cálido y húmedo, un relieve que permite que el escurrimiento superficial
favorezca la erosión y transporte de los productos de meteorización y la presencia de
un sistema de grietas y fisuras de diversos orígenes propician el desarrollo de
horizontes lateriticos, utilizados como base natural de las construcciones.
La figura 2 representa un perfil lateritico generalizado de la región de Moa en el cual se
distinguen 4 zonas que se caracterizan a continuación de arriba hacia abajo (Brand N.,
Butt C, Elias M. (1998):
1 - Ferricretas: Presenta un color marrón oscuro, con tonalidades negras. En la parte
superficial se observan partículas de forma esférica de hidróxidos de Fe,
frecuentemente cementadas entre sí por material ferruginoso, de composición similar al
que forman los propios hidróxidos, estos procesos de cementación dan lugar al
crecimiento de capas de hidróxidos de hierro de variadas dimensiones, que pueden
tener varias toneladas de peso. El proceso de cementación de los hidróxidos de hierro
es el resultado de los procesos a los que está expuesto el corte laterítico en
condiciones naturales, debido a las variaciones climáticas anuales. La potencia es
variable entre 0.2-15m. Granulométricamente predomina la fracción areno gravosa.
2- Zona limonítica: Se caracteriza por un color ocre o marrón oscuro. Su potencia es
variable 2-6 m. Presenta una humedad mayor que la zona superior. La granulometría
es limo-arcillosa, predominando la fracción limo.
3- Zona de transición: Constituye la zona de transición entre la zona limonítica y la
saprolítica. La coloración del corte es pardo-amarilla. Su granulometría es limo-
arcillosa, con predominio de la fracción limo. En su interior se pueden encontrar
bloques de la zona saprolítica. Esta zona se corresponde con la zona de variación del
nivel freático del agua durante las diferentes estaciones del año (ciclos de secado y
humedecimiento), aspecto que favorece la hidratación, disolución, transporte y
precipitación de los diferentes elementos o compuestos químicos, así como el
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 6
desarrollo de los procesos de oxidación de los minerales por la entrada de los
diferentes gases atmosféricos (principalmente oxígeno) al bajar el nivel freático.
4- Zona saprolítica: La coloración verde-amarilla varía en relación con su grado de
alteración. Esta zona presenta mayor irregularidad en cuanto a su extensión y potencia.
Normalmente el material se encuentra en estado saturado. La granulometría es de tipo
limo-arcilloso, predomina la fracción limo en más del 50% de su peso. Está compuesta
por peridotitas y harzburgitas serpentinizadas muy meteorizadas.
Figura 2.a) Perfil laterítico desarrollado sobre roca ultramáfica en una zona tropical, b) Perfil
laterítico generalizado de tipo oxido de la región de Moa. (Modificado Brand N.W., Butt C.R.M.,
Elias M. (1998)).
Trabajos precedentes
Los trabajos relacionados con esta investigación se enmarcan específicamente en
estudios de vulnerabilidad y riesgos por deslizamientos, erosión e inundaciones.
K.J.Dyer Anika (2007), realiza un estudio de evaluación de riesgo especifico por
deslizamiento en la Isla de San Vicente debido a las características geológicas
geomorfológicas y condiciones climáticas de los terrenos de la Isla de San Vicente, con
vista a prevenir o mitigarlos daños que provocan estos eventos ,debido a que son
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 7
suelos muy susceptibles, lo cual constituye un riesgo latente en las tierras ocupadas
por actividades humana y construcciones, las cuales en muchos casos se realizan sin
tener en cuéntalas características del medio. Se aplicó un análisis estadístico,
utilizando un Sistema de Información Geográfica (SIG), Arc View, que integra la
información que representa la distribución de deslizamientos. Finalmente obtuvieron
una caracterización de los mecanismos y tipologías de deslizamientos desarrollados en
el área de estudio. También presentaron la zona San Vicente por niveles de
peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo frente a deslizamientos, los cuales se pueden
utilizar para tomar medidas de mitigación.
Vidal G Lina María (1960 – 1990), en su artículo presenta la exploración de evaluación
de la vulnerabilidad frente a amenazas asociadas con deslizamientos e inundaciones
en la zona Nororiental de Medellín entre 1960 – 1990, vinculando los procesos de
poblamiento y las con los enfoques de planificación y las políticas para el hábitat en la
ciudad. El abordaje del estudio de caso mostró que la vulnerabilidad se desplazo
durante el período de estudio, siguiendo las trayectoria del poblamiento y la expansión
de la ciudad en función de características propias de la adaptación al entorno por parte
de lo pobladores. Debido a que la vulnerabilidad tuvo una tendencia acumulativa
durante el período de estudio, se interpreta como un impacto ambiental de los procesos
que inciden en su configuración, que no es puntual, ni espacial, ni temporalmente y
tampoco obedece a una lógica de causa efecto, sino que es complejo y estas
conectado con otras manifestaciones ambientales.
Puig Beltrán, (2007), hace un estudio de evaluación de los niveles de riesgos múltiples
por fenómenos naturales (sismicidad, deslizamiento, erosión, e inundaciones) con vista
a prevenir o mitigarlos daños que provocan estos eventos en el municipio de Moa,
teniendo en cuenta una series de variables e indicadores geoambientales
(geomorfología, tectónica, litologías, hidrología, precipitaciones, etc.).Se propusieron un
plan de gestión de riesgos según diferentes fases de aplicación para los asentamientos
rurales, urbanos, y áreas industriales.Otuvieron un mapa de peligrosidad por
fenómenos naturales, un mapade vulnerabilidad y un mapa de riesgos múltiples por
fenómenos naturales del territorio de Moa, mediante la implementación del Sistema de
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 8
Información Geográfica que permite determinar la susceptibilidad del territorio frente a
los fenómenos naturales y evaluar los riesgos asociados a estos eventos
geodinámicos.
Marrero Pérez Terina (2007), muestra un estudio sobre la corteza lateritica, donde se
desarrollan intensos procesos erosivos en formas de cárcavas y laminar los cuales
generan grandes aportes de sedimentos depositados en las cuencas fluviales y
marinas con el objetivo de presentar un plan que sirviera como herramienta para las
acciones de de la Defensa Civil en la toma de decisiones frente a la ocurrencia de
riesgos naturales, sanitarios y antrópicos en el Municipio de Moa. Se obtuvo una
evaluación de la vulnerabilidad de las instalaciones industriales y sociales del escenario
estudiado con la ocurrencia de sismos y deslizamientos de diferentes magnitudes, así
como los riesgos asociados a estos eventos geodinámicos.
Torres Cabrera Yoniel (2009), en su trabajo de diploma, Pronóstico de procesos y
fenómenos físico – geológicos en el área para la construcción del trasvase Yateras –
Guaso se ejecutó en su totalidad a escala 2 1:10 000 sobre un área de alrededor de
800 Km. con el objetivo de establecer los criterios principales que permitan de forma
rápida y eficiente dirigir las investigaciones futuras a los sectores de probable
manifestación de distintos tipos de procesos que de una u otra forma pueden incidir en
la planeación regional e incluso para objetos de obras puntuales. Se establecieron los
principales sistemas de morfoalineaminetos que afectan al territorio y el papel que los
mismos juegan en la tectónica moderna, sobre la base de un conjunto de métodos,
partiendo de la creación del Modelo Digital del Relieve, de cuyo procesamiento se
pudieron extraer importantes conclusiones y sobre todo las variables morfométricas
que se tratan en el trabajo. Fue de gran utilidad el procesamiento e interpretación de la
foto cósmica Landsat, de la que se obtuvo un cuadro de alineaciones con direcciones
no convencionales en la geología de Cuba y que necesitan ser precisadas en trabajos
posteriores.
Mojena Saborit Mailyn (2009), en su trabajo de diploma, Estudio Geoambiental del
parque Nacional Alejandro de Humboldt, sector La Melba. Tiene como objetivo evaluar
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Introducción
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 9
las condiciones geoambientales del sector La Melba del parque Alejandro de Humtbold
como base para futuras evaluaciones impactos ambientales y de riesgos geológicos.
Se utilizaron métodos de cartografía geológica, realizando descripciones geológicas por
las cuales atraviesan los taludes estudiados, se definen los factores condicionantes y
desencadenantes de inestabilidades en los mismos y la tipología de los movimientos.
Los procesos erosivos-deposicionales constituyen otros aspectos estudiados en el que
se analizan los tipos de erosión y deposición presentes en el área de estudio y como se
manifiestan. Estudio de las inestabilidades de laderas se efectúa mediante el cálculo
del factor de seguridad del talud por los métodos de equilibrio límite, se ofrecen las
tablas correspondientes con las principales características de los taludes de manera tal
que se pueda valorar su comportamiento. Finalmente se ofrece un plan de medidas de
mitigación y prevención de los procesos erosivos y de deslizamiento.
Cala Yulienis (2010), en el trabajo de diploma Estudio de los peligros geológicos para la
evaluación de la vulnerabilidad de la carretera Moa – Baracoa (Tramo Moa - Río
Jiguaní), se ejecutó a escala 1:25 000, tiene como objetivo establecer la intensidad de
los peligros geológicos y determina la vulnerabilidad ante los mismos de los tramos del
vial. Parte de la recopilación de la información existente en la zona y de la creación del
Modelo Digital del Relieve, de cuyo procesamiento pudo extraer importantes
conclusiones y sobre todo las variables morfométricas. En la investigación se aplica un
conjunto de modelos y procedimientos establecidos en GEOCUBA y otros que se
crearon especialmente para el desarrollo de la misma; gran utilidad presenta el
procesamiento e interpretación de la foto cósmica Landsat, de la que obtuvo un cuadro
de alineaciones con direcciones no convencionales en la geología de Cuba y que
necesitan ser precisadas en trabajos posteriores. De acuerdo a las evidencias de la
interpretación de todos los materiales y las observaciones realizadas en el campo,
obtuvo los mapas de susceptibilidad a la ocurrencia de los peligros geológicos para
determinar la vulnerabilidad del vial.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 1
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 10
CAPÍTULO I: CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS Y GEOLOGICAS DE LA ZONA
DE ESTUDIO
1.1.1 Ubicación geográfica
La vía se ubica al noroeste de la provincia Holguín y se extiende de este a oeste en el
municipio de Moa, considerándose el Km. 0 a partir de la intersección de la Avenida del
Puerto con la carretera que conduce a Baracoa, en la ciudad de Moa y hasta el Km.
28,58 en el río Jiguaní (Figura 1.1) que constituye el límite entre las provincias de
Holguín y Guantánamo; siendo sus Coordenadas Lambert (Tabla 1.1):
Tabla 1.1: Límites espaciales del área de estudio.
Coordenadas X Y
Inicial 700 149.21 223 032.89
Final 720 008.48 211 600.59
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 1
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 11
Figura 1.1: Mapa de ubicación geográfica (Cortesía ENIA, Holguín, 2012).
Pertenecientes a las Hojas Cartográficas 5277-IV-a Moa, 5277-IV-b Punta Gorda, 5277
– I – a Bahía e Cañete y 5277 – I – c Yamanigüey, a escala 1:25 000.
1.1.2 Clima
El clima es tropical y se ve influenciado por la orografía, las barreras montañosas del
grupo Sagua – Baracoa sirven de pantalla a vientos alisios del noroeste, los cuales
hacen descargas de abundantes lluvias en la parte norte del área de estudio donde el
promedio de precipitaciones anuales está entre 1231 – 5212mm caracterizándose los
meses Noviembre y Diciembre como los más lluviosos y Marzo, Julio y Agosto como
los más secos, la evaporación oscila entre 1880 – 7134mm, teniendo en cuenta
temperaturas medias anuales que oscilan entre 220C – 320C, siendo los mese más
calurosos desde Julio hasta Septiembre y los más fríos Enero y Febrero .Se evidencia
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 1
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 12
en los últimos años un incremento en las precipitaciones y la evaporación ( D. Serret y
C.M . Suarez, 2000).
Los vientos son de moderada intensidad, casi todo el año soplan los vientos alisios
provenientes de la periferia del anticiclón subtropical oceánico de Las Azores –
Bermudas, provocando que el mismo en superficie tenga una dirección noroeste – este
fundamentalmente.
La humedad relativa de la zona es alta debido a la exposición marítima del territorio,
influyendo en ese aspecto las precipitaciones, las que son abundantes todo el año y las
presiones atmosféricas presentan una media anual de 1017.3Hp, siendo la media
máxima mensual de 1022.2Hp en el mes de Septiembre (Puig, 2007).
1.1.3 Vegetación
En la vegetación influye el tipo de suelo, por lo que predominan en la mayor parte del
vial, los Pinos (Pinus Cubensis), apreciándose además la Yagruma (Cecropia Peltata) y
la Jiribilla (Andropogon Caricosus), así como algunos árboles frutales y otros tipos
maderables, además de agroecosistemas principalmente con cultivos de plátano.
1.1.4 Economía de la zona de estudio
Desde el punto de vista económico, el vial constituye una zona industrial de vital
importancia para la provincia y el país, pues la misma sobresale por su valor
estratégico al contar con enormes reservas de minerales de hierro, níquel, cobalto y
cromo. En las plantas “Ernesto Che Guevara” y “Pedro Soto Alba” se procesan las
lateritas niquelíferas con posibilidades de incrementos productivos establecidos.
Actualmente en el territorio el mineral de cromo es objeto de explotación en las minas
de Las Merceditas, no así el hierro que queda en considerables reservas por necesidad
de tecnologías para su explotación.
En sentido general esta vía de comunicación es muy frecuentada sobre todo en los
primeros kilómetros debido al uso que se hace de ella por necesidades principalmente
de las industrias niquelíferas, pues en áreas cercanas o aledañas se encuentran: el
Puerto de Moa, Empresa “Ernesto Che Guevara”, Presa de Cola y el Centro de
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 1
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 13
Investigaciones del Níquel; también la importancia de la carretera se valora por el
vínculo que establece para el turismo ecológico y la unión de los polos turísticos de
Holguín y el polo turístico de Baracoa., incluyendo la entrada para el antiguo Campismo
de Cayo Guam.
1.1.5 Relieve
El relieve es accidentado en casi todo el tramo, solo al inicio y hasta las inmediaciones
de la Planta de Níquel “Ernesto Che Guevara” es bastante llano, con cotas muy
variables que varían desde 4.0 m hasta más de 120.0 m en la Loma de Potosí. En todo
el trayecto de la vía se distribuyen una serie de cañadas, arroyos intermitentes y ríos
como Moa, Yagrumaje, Punta Gorda, Cayo Guam, Quemado del Negro, Quesigua,
Semillero, Medio, Cupey (Cañete), Yamanigüey, Seco y Jiguaní, los que tributan sus
aguas al mar.
El vial inicia en la parte baja de una pequeña colina, desde el Km. 1 aproximadamente
hasta el km 3, donde el relieve es bajo, pantanoso, correspondiente al valle del Río
Moa, continua bordeando la zona montañosa por la parte baja de las elevaciones
desarrolladas sobre Serpentinitas, con espesores variables de lateritas, disminuyendo
los espesores hacia el este, bordea y atraviesa la zona pantanosa formada entre los
valles de los ríos Punta Gorda y el Río Cayo Guam siendo el relieve muy bajo, continua
hasta el km 13 por un relieve de colinas bajas desarrollado sobre Gabros, este relieve
se mantiene hasta el Km 17+250 desarrollado sobre Serpentinita. Continúa el vial por
colinas bajas hasta el km 17+907 desarrollado sobre tobas y gabros, después continua
el vial hasta el Río Jiguaní por el mismo relieve colinoso pero desarrollado sobre
Serpentinitas con menor espesor de Lateritas y en gran parte sin la corteza laterítica,
en esta zona las elevaciones son mayores y con mayor pendiente.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 14
1.2.0 Características geológicas de la región
La geología se caracteriza por una gran complejidad, condicionada por la variedad
litológica presente y los distintos eventos tectónicos ocurridos en el decursar del tiempo
geológico, lo que justifica los diferentes estudios y clasificaciones realizadas, basadas
en criterios o parámetros específicos según el objeto de la investigación.
Desde el punto de vista de la Geología Regional, en la zona de interés se distribuye el
complejo de ofiolitas, que se extienden como un cinturón que aflora en gran parte del
norte de la provincia Holguín. En el área las ofiolitas están representadas por
serpentinitas 0del tipo harzburgitas y peridotitas serpentinizadas en diferente grado,
además de cuerpos de gabro de diferentes tamaños, las que se cubren por espesores
variables de suelos residuales a los que comúnmente se les denominan lateritas.
La corteza de intemperismo incluye espesores de lateritas de color rojizo con
perdigones o concreciones de hierro que se repiten en el corte, lateritas con bajo o
ningún contenido de perdigones o concreciones de hierro que son de color carmelita
rojizo a carmelita amarillento (ocre), un horizonte de ferralitas o ferricretas que no
siempre aparece, las saprolitas cuya distribución no es continua, la serpentinita
meteorizada y luego la serpentinita o peridotita serpentinizada poco a muy poco
meteorizada.
En las regiones tropicales y subtropicales estos suelos surgen como consecuencia de
la meteorización profunda de la roca, bajo condiciones de altas temperaturas y
humedad, donde actúan con gran intensidad los procesos de meteorización física,
mecánica y química, siendo esta última la que genera reacciones en el suelo que
conllevan a la transformación de algunos minerales primarios en minerales arcillosos y
al arrastre en solución de otros, por esta vía se forman las cortezas de intemperismo
del tipo lateríticas muy ricas en óxidos de hierro y aluminio, así como la caolinita como
mineral arcilloso. Los suelos que se originan presentan propiedades muy específicas:
alto peso específico, alto índice de poros que le confieren una alta compresibilidad y
también permeabilidad que favorece la infiltración del agua.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 15
1.2.1 Estratigrafía
En 1989, F. Quintas en su tesis doctoral, [93], realiza la clasificación geológica regional
según ocho asociaciones estructuro-formacionales, de las cuales cuatro se encuentran
representadas en el área de investigación. Él se basó en la teoría que explica el origen
y evolución de los arcos insulares, así como la formación de las plataformas, las etapas
evolutivas y los conjuntos litológicos faciales típicos de cada estadio.
La Formación Santo Domingo: Única representante del arco volcánico cretácico en el
área, está constituida por Tobas y Aglomerados, apareciendo pequeños cuerpos de
Pórfidos Dioríticos, Andesitas y Diabasas. Las Tobas ocupan más del cincuenta por
ciento de la formación, apareciendo en la parte superior preferentemente, siendo
comunes las variedades Cristalovitroclásticas y Vitroclástica. Edad: Cretácico Inferior
(Aptiano) – Cretácico Superior (Turohiano).
Miembro Castillo de los Indios: Está constituida por rocas vulcanógenas -
sedimentarias de granos finos, Tufitas, Margas, Areniscas y Silicitas. Esta formación no
tiene incidencia en el vial. Edad: Eoceno Inferior Medio.
La Formación Cabacú: Litología diagnóstica: Gravelitas, Areniscas y Limonitas
polimícticas (proveniente principalmente de ultramafitas y vulcanitas), de cemento
débilmente arcilloso- calcáreo y ocasionales lentes de margas arcillosas en la parte
inferior estratificación es lenticular y a veces cruzada. Colores grisáceos, verdosos,
negruzcos y blancuzcos abigarrados. Yace discordantemente sobre la formación
Sabaneta. Edad: Oligoceno Superior- Mioceno Inferior, parte baja. No tiene incidencia
en el vial.
La Formación Yateras: Alternancia de calizas detríticas, biodetríticas y biógenas de
grano fino a grueso, estratificación fina a gruesa o masivas, duras, de porosidad
variable, a veces aporcelanadas que frecuentemente contienen grandes Lepidocyclina.
La coloración por lo general es blanca, crema o rosácea, menos frecuente carmelitosa.
Edad: Oligoceno Inferior - Mioceno Inferior parte baja. No tiene incidencia en el vial.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 16
Aunque en la zona hay gran diversidad de litología el vial se apoya en las serpentinitas
que predominan en el melange presentando un alto grado de deformación
predominando las fábricas brechosas, budinadas - foliadas y esquistosas. En menor
medida se apoya en las Tobas de la formación Santo Domingo y en los Gabros los
cuales aparecen deformados y con fábricas brechosas y brechosas bandeadas. El
melange presenta numerosas intercalaciones de mantos tectónicos y gravitacionales
imbricados, limitados por fajas continuas y alargadas de Serpentinitas foliadas.
1.2.2 Tectónica
En los estudios tectónicos del territorio se han reconocido tres sistemas de fallas que
cortan a las rocas del complejo ofiolítico. La descripción de cada uno de estos sistemas
y las principales estructuras que los conforman se realiza a continuación según un
orden cronológico desde el sistema más antiguo, asociado genéticamente al proceso
de emplazamiento del complejo ofiolítico hasta el más joven, originado bajo las
condiciones geodinámicas contemporáneas. (Rodríguez, 1998).
El sistema más antiguo para la región tiene su origen asociado al cese de la
subducción e inicio del proceso compresivo de sur a norte del arco volcánico cretácico
y que culminó con la presumible colisión entre el arco insular y la margen pasiva de la
Plataforma de Bahamas. Bajo estas condiciones compresivas ocurre el emplazamiento
del complejo ofiolítico a través de un proceso de acreción, por lo cual las fallas de este
sistema se encuentran espacial y genéticamente relacionadas con los límites internos
de los complejos máficos y ultramáficos y de estos con las secuencias más antiguas.
Las fallas de este sistema aparecen frecuentemente cortadas y dislocadas por
sistemas más jóvenes y no constituyen límites principales de los bloques tectónicos
activos en que se divide el territorio actual.
Un ejemplo de estas estructuras es la falla ubicada al sur de Quesigua, al este del río
de igual nombre, que pone en contacto las Serpentinitas ubicadas al norte con los
Gabros que afloran al sur.
Muchas de las estructuras de este sistema se encuentran enmascaradas por las
dislocaciones más jóvenes así como por las potentes cortezas de meteorización
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 17
desarrolladas sobre el complejo ofiolítico. Estas fallas en su mayoría se encuentran
pasivas lo que se demuestra por su pobre reflejo en el relieve, pudiendo notarse su
presencia fundamentalmente por el contacto alineado y brusco entre litologías
diferentes. Excepción de lo anterior lo constituye la falla ubicada al sur de Quesigua
que aún se refleja a través de un escarpe pronunciado arqueado, con su parte cóncava
hacia el norte que sigue la línea de falla, lo que consideramos está asociado a la
actividad geodinámica actual del sector, que es considerado uno de los más activos
dentro del territorio.
El segundo sistema cronológico está constituido por las dislocaciones más abundantes
y de mayor extensión de la región, que indistintamente afectan todas las litologías
presentes y son a su vez los límites principales de los bloques morfotectónicos,
haciéndose sumamente importante la caracterización del mismo desde el punto de
vista geodinámico contemporáneo. Este sistema está constituido por fallas de dos
direcciones: noreste y norte-noroeste que se desplazan mutuamente y se cortan entre
los sesenta y ochenta grados.
Las estructuras de este sistema se considera han sido originadas como resultado de
los procesos de colisión y obducción del arco volcánico cretácico sobre el margen
pasivo de Bahamas, existiendo una transición de las condiciones compresivas iniciales,
típicas de la colisión, en expansivas durante el reajuste o relajamiento dinámico de las
paleounidades tectónicas que obducen sobre Bahamas, por lo que el comportamiento
final de estas estructuras es de carácter normal.
Las principales estructuras representativas de este sistema serán caracterizadas a
continuación:
Falla Quesigua: Se expresa a través de un arco con su parte cóncava hacia el este
noreste, manteniendo en su parte septentrional, donde su trazo es mas recto un rumbo
N10ºE y en la meridional, N40ºW. Se extiende desde la barrera arrecifal hasta
interceptar el río Jiguaní.
Los criterios para su identificación se relacionan a continuación:
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Alineación del río, con cauce profundo y laderas escarpadas en la margen
occidental.
Alineación y desplazamiento de la línea de costa y zonas geomorfológicas de
hasta dos kilómetros.
Valores hipsométricos y morfométricos diferentes a ambos lados del plano de
falla.
Desplazamientos de zonas pantanosas parálicas.
Intenso cizallamiento en la zona de falla.
Variación de dirección del agrietamiento entre los bloques resultantes de la falla,
como se puede observar en dos puntos situados al sudeste de Quemado del
Negro, uno ubicado en el bloque occidental con coordenadas Lambert X: 709
250 y Y: 218 200, que muestra un rumbo de agrietamiento N74ºE y el punto de
coordenadas X: 710 750 y Y: 217 400, con rumbo N29ºW, separados entre si
1,7 Km. y equidistantes al plano de falla.
Desplazamiento del contacto entre los Gabros y las Serpentinitas.
Falla El Medio: Tiene un rumbo aproximado de N40ºE.
Los criterios para su identificación fueron:
Presencia de espejos y estrías de fricción muy dislocados, haciéndose imposible
medir sus elementos de yacencia.
Alineación de cursos fluviales, como por ejemplo el arroyo El Medio con
afluentes del arroyo Semillero y del río Quesigua.
Angularidad de la red de drenaje.
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1.2.3 Geomorfología
La carretera Moa-Río Jiguaní sigue en su mayor parte la dirección Este – Oeste, por
zonas cercanas a la costa, atravesando montañas bajas correspondientes a las
cuchillas de Moa, llanura Moa-Baracoa.
El área de la investigación se encuentra en la vertiente Norte y los principales ríos son:
Moa, Yagrumaje, Cayo Guam, Quesigua, Yamanigϋey y Jiguaní.
Las características geomorfológicas del área de estudio son las siguientes: Llanura
acumulativa Palustre parte de los valles pertenecientes a los ríos Moa y Cayo Guam,
Llanura Fluvial Acumulativa parte del valle pertenecientes al río Moa hasta el Río
Yamanigϋey, Llanura Fluvial Erosiva Acumulativa desde el Río Quesigua al
Yamanigϋey, submontañas y premontañas ligeramente diseccionadas desde el río
Yamanigϋey , zona de Potosí y hasta 50 metros antes del Río Jiguaní y montañas
bajas diseccionadas perteneciente a la cuenca del Río Jiguaní. Toda la zona donde
esta el vial pertenece al grupo orográfico Sagua-Baracoa, donde no existe gran
diferencia en el clima, no siendo así en el relieve, suelo y geología.
La red hidrográfica en la zona presenta gran desarrollo, con ríos de régimen pluvial y
freático, que fluyen principalmente de sur a norte desembocando su gran mayoría en el
mar; estos bordean o atraviesan la vía por diferentes puntos y entre ellos se pueden
mencionar: el río Moa, el Punta Gorda, el Cayo Guam, el Quesigua, el Cupey, el
Yamanigüey y el Jiguaní; los mismos por su transparencia, caudal y belleza constituyen
una atracción para los residentes y visitantes de la zona.
1.2.4 Procesos Geodinámicos y Antrópicos.
1.2.4.1 Sismicidad
Por la posición geólogo estructural del área de estudio, de estar bordeada por tres
zonas sismogeneradoras coincidentes con fallas profundas que constituyen límites
entre interplacas, lo ubican dentro del contexto sismotectónico de Cuba Oriental (Oliva
et al, 1989). Estas tres zonas son:
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Zona sismogeneradora Oriente: Esta asociada a la falla transcurrente de
Bartlett-Caimán de dirección este – oeste. Constituye el limite entre la placa
Norteamericana y Caribeña. A esta zona corresponde la más alta sismicidad de
toda Cuba y con ella se encuentran asociados los terremotos de mayor
intensidad con epicentros en el archipiélago Cubano. La intensidad máxima
pronóstico promedio para la zona es de VIII grados en la escala MSK, llegando
a IV en el sector Santiago de Cuba –Guantánamo. La magnitud es de 8 grados
en la escala de Ritcher.
Zona sismogeneradora Cauto-Nipe: Esta asociada a la zona de fractura de
igual nombre, con dirección suroeste noreste desde las inmediaciones de
Niquero hasta la bahía de Nipe. Constituye un limite interplaca, que separa el
bloque Oriental Cubano de la isla. La potencialidad sísmica de esta zona
alcanza los 7 grados en la escala de Ritcher, mientras que la intensidad
sísmica, según el mapa complejo de la región oriental de Cuba señala valores
entre VI y VII grados MSK.
Zona sismogeneradora Sabana: Se encuentra asociada a la falla Sabana
(falla norte cubana) o zona de sutura entre el bloque Oriental Cubano y la Placa
Norteamericana. La potencialidad sísmica es variable en el rango de VI y VII
MSK, alcanzando sus máximos valores hacia su extremo oriental. Los
principales focos sísmicos de la zona se localizan en los puntos de intercepción
de esta con las fallas de dirección noreste y noroeste que la cortan (Puig, 2007).
Los fenómenos físico-geológicos más comunes presentes en el área de estudio son:
1.2.4.2 Meteorización
Es el fenómeno físico-geológico vinculado con la formación de potentes cortezas
lateríticas sobre rocas ultrabásicas y básicas. Las condiciones climáticas,
geomorfológicas, tectónicas y características mineralógicas de las rocas existentes
favorecieron los procesos de meteorización química del medio. Ha dado lugar a una
corteza de intemperismo compuesta por suelos lateríticos muy ricos en óxidos de
Hierro y Aluminio, con espesores variables. (Figura 1.2).
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 1
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 21
Figura 1.2: Foto de una corteza de meteorización por la carretera.
1.2.4.3 Erosión
Se debe a la acción de corrientes temporales, dando lugar a la formación de surcos y
grandes cárscavas en los suelos, ocasionadas por el escurrimiento de las
precipitaciones atmosféricas. (Figura 1.3).
Figura 1.3: Foto de erosión en cárcavas en las cercanías del puente Yagrumaje.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 22
1.2.4.4 Empantanamiento
Se manifiesta en zonas cercanas al área estudiada, en partes bajas del relieve donde
el drenaje es deficiente y los suelos presentan baja permeabilidad. Ha dado lugar a la
acumulación de sedimentos de origen fluvial y pantanosos.
1.2.4.5 Deslizamientos
Son movimientos de masas de suelos o roca que deslizan, moviéndose relativamente
respecto al sustrato, sobre una o varias superficies de rotura netas al superarse la
resistencia al corte de estas superficies; la masa generalmente se desplaza conjunto,
comportándose como una unidad en su recorrido; la velocidad puede ser muy variable,
pero suelen ser procesos rápidos y alcanzar grandes volúmenes (hasta varios millones
de metros cúbicos). En ocasiones cuando el material deslizado no alcanza el equilibrio
al pie de la ladera (con su pérdida de resistencia, contenido en agua o por la pendiente
existente), la masa puede seguir en movimiento a lo largo de cientos de metros y
alcanzar velocidades muy elevadas, dando lugar a un flujo, los deslizamientos también
pueden ocasionar avalanchas rocosas. Pueden producirse deslizamientos en derrubios
(por ejemplo en los coluviones de las laderas, a favor del contacto con el sustrato, o en
laderas rocosas muy alteradas y fracturadas, a favor del contacto con la roca sana),
que en generalmente dan lugar a flujos de derrubios, ya que suelen ocurrir en
condiciones de saturación del material.
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CAPÍTULO II. METODOLOGÍA Y VOLUMEN DE LA INVESTIGACIÓN
DESARROLLADA EN EL ÁREA DE ESTUDIO.
2.1. Introducción
En el presente capítulo se describe la metodología aplicada en la investigación para la
valoración ingeniero geológica de los suelos del vial en el tramo Moa-Jiguaní, según las
tres etapas principales. Se parte de la revisión de los trabajos precedentes donde se
adquiere la información base y se valora, a partir del análisis de las propiedades físico
mecánicas el comportamiento de los suelos con vistas a emplear esta información en
futuros trabajos de rehabilitación de la carretera.
La investigación en el área de estudio, se realiza en tres etapas fundamentales (Figura
2.1):
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 24
Figura 2.1. Flujograma de las investigaciones desarrolladas.
METODOLOGÍA DE LA
INVESTIGACIÓN
Recopilación y revisión de
la información existente
Confección del
marco teórico
conceptual
Procesamiento de la
información
Análisis de la información geofísica, hidrogeológica e ingeniero geológico Comportamiento de los suelos a partir del análisis de sus propiedades físico mecánicas
Humedad
Peso específico de los sólidos
Granulometría
Límites de plasticidad
Peso específico natural
Proctor Modificado
CBR Modificado
Resistencia a la compresión
axial de especímenes de roca
Interpretación de los resultados
Comportamiento de los suelos a partir de sus propiedades físico mecánicas. Estudio de las canteras para préstamo
Caracterización ingeniero geológica e hidrogeológica de los suelos – Utilización en los trabajos de rehabilitación de la carretera
Trabajos precedentes Topográfico Geológico Geomorfológico Tectónico Geofísicos Perforación Ingeniero-Geológico De Laboratorio
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2.2. Etapa preliminar: Recopilación y revisión de la información existente.
En esta etapa se realiza el análisis de la bibliografía existente de la región y área de
estudio, de la cual se revisa y recopila la información útil para la investigación. Se
hacen búsquedas en el centro de información del ISMMM, donde se tuvo acceso a
libros, revistas, trabajos de diploma, tesis de maestría y doctorales, además de
búsquedas en Internet. Como resultados se obtuvo información referente a la
descripción regional desde el punto de vista geológico, ingeniero geológico, de bloques
Morfotectónicos, tectónico, geomorfológico y topográfico. En esta etapa se confecciona
el marco teórico conceptual de la investigación. De igual manera se adquieren los
resultados de los ensayos de laboratorio para la determinación de las propiedades
físico mecánicas.
2.3. Segunda etapa: Procesamiento de la información
El mapa topográfico constituye la información inicial para los estudios geomorfológicos,
tectónicos; y es una herramienta fundamental en la interpretación hidrogeológica e
ingeniero - geológica.
Para obtener las informaciones necesarias de campo y laboratorio que garantizan el
cumplimiento del objetivo de la investigación se realizan visitas a la zona de estudio
con el objetivo de precisar el tipo de perforación, los puntos de muestreo y la
metodología a seguir en la toma de muestras para los diferentes ensayos de
laboratorio.
Los volúmenes de trabajo corresponden a 39 calas que permiten la descripción del
corte en profundidad y la toma de muestras inalteradas o semialteradas de suelos.
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Los Trabajos de Campo se centraron en el reconocimiento ingeniero geológico e
hidrogeológico de la franja de la carretera y áreas adyacentes, el replanteo de las calas
programadas para precisar la investigación en zonas de interés hidrogeológico, la
perforación se efectuaron con profundidades de 3.0 hasta 10.0m (Cala 5A), con una
máquinas Stratadrill - 36 de fabricación Inglesa, la que emplea los métodos de rotación
y percusión con diámetro de 108 – 89mm. También se realiza descripción
macroscópica y tacto-visual de las litologías recuperadas en las calas. Se tomaron
muestras semialteradas en pomos parafinados para determinar las condiciones
iniciales del suelo; y alteradas en bolsitos de nylon para las propiedades físicas de los
suelos y para la caracterización de los materiales de cantera en sacos de nylon; y
muestras de agua y de suelo para análisis químico y % de materia orgánica
respectivamente.
Los trabajos topográficos replantearon un total de 39 calas, además el marcaje de
estacionados cada 20m, especificando los estacionados cada 100m. Posteriormente a
la perforación de las calas se realizó el control topográfico de las mismas (coordenadas
X, Y y la cota Z) para obtener su ubicación real.
Los Trabajos de Laboratorio se realizan para la caracterización ingeniero geológico e
hidrogeológico de las diferentes litologías presentes a partir de los ensayos físicos,
mecánicos y químicos, los que se rigen por las especificaciones de las normas cubanas
vigentes, que se relacionan a continuación:
Determinación del peso específico de los suelos. NC 19:1999.
Determinación de la Granulometría de los suelos. NC 20: 1999.
Determinación del límite líquido, límite plástico e índice
de plasticidad de los suelos: NC 58: 2000
Determinación del contenido de humedad de los
suelos y rocas en el laboratorio NC 67: 2000
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Determinación del peso específico natural NC-156:2002
Determinación de la resistencia a la compresión axial
de especímenes de roca NC 62: 2000
Proctor modificado. D1557-91.
Reaprobada en el
1998
CBR modificado D1883-94
Los trabajos de gabinete consisten en la interpretación y correlación de los resultados
de todos los trabajos de campo y laboratorio realizados y en la elaboración de anexos
gráficos, que garantizan finalmente la confección de la memoria escrita, debiendo
utilizarse y aplicarse diferentes normas, instructivos y programas entre los que pueden
mencionarse los siguientes:
Excel, AutoCAD Map 2000 y Surfer 8: para la confección de la cartografía digital.
NC 63: 2000. Geotecnia. Clasificación Geotécnica de los suelos para obras de
transporte.
NC 334: 2004. Geotécnia. Carreteras. Pavimentos flexibles. Método de Cálculo.
NC 54-310-1985 “Agua. Determinación de su agresividad al hormigón”.
2.4. Tercera etapa: Interpretación de los resultados
En esta etapa se interpretan los resultados obtenidos por los métodos empleados, se
analizan las propiedades físicas mecánicas de los suelos; para ello se tiene en
consideración los tipos de suelos que existen en el área y se determina el valor medio
de los índices para cada capa, se correlacionan los resultados y finalmente se
caracterizan desde el punto de vista ingeniero geológico e hidrogeológico según su
comportamiento.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 2
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 28
De acuerdo al tamaño del área de estudio, el grado de estudio, las características de la
información de base y del sistema Hardware-Software, se utilizó como escala de
trabajo 1:2000.
La metodología se inicia con la clasificación de los suelos para definir el tipo que existe
en esta zona empleando el SUCS, con el objetivo de analizar cada una de las
propiedades físico mecánicas del suelo. En la valoración del comportamiento de los
suelos se realiza el análisis de cada propiedad. También se emplearon elementos
geomorfológicos como la pendiente del terreno que permite valorar el movimiento de
las aguas pluviométricas; la influencia del escurrimiento superficial, de la profundidad
del manto acuífero y el espesor de la capa de suelos con sus propiedades.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 29
CAPITULO III. INTERPRETACION Y ELABORACION DE LOS RESULTADOS
3.1. Inspección visual
La determinación del estado de la carretera mediante Inspección Visual, constituye el
primer paso en esta investigación, es un método que se basa en el reconocimiento
visual de los niveles de deterioros que se encuentran en la superficie de la vía, así
como cualquier otro factor que pueda provocar fallos en la superficie o la estructura del
sistema Explanación- Pavimento que conlleven a una rehabilitación de la carretera.
En este caso se realiza un inventario detallado de los defectos presentes en la vía.
Estos deterioros se clasificaron cualitativa y cuantitativamente utilizando el Catálogo
Iberoamericano de Deterioros. Año 2002, de manera que se evaluó el origen de cada
defecto en: Pérdidas de agregados, de capa de rodamiento, de base, desgaste de
áridos, Exposición de agregados, Canalizaciones, baches profundos, ondulaciones,
grietas longitudinales y transversales, piel de cocodrilo, fisuras y defectos constructivos,
como se muestra a continuación:
Figura 3.1: Fotos de grietas longitudinales y transversales en la carretera
respectivamente.
Figura 3.2: Fotos de piel de cocodrilo en la carretera.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 30
Figura 3.3: Fotos de exposición de Agregados en la carretera.
Figura 3.4: Fotos de baches en la carretera.
Figura 3.5: Fotos de pérdida de la capa de rodamiento.
A partir del análisis de la inspección visual se observa que existe una amplia presencia
de todos los tipos de deterioros, los cuales se presentan distribuidos en toda la
superficie del tramo estudiado, e incluye deterioros superficiales y estructurales, estos
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 3
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 31
últimos en un porcentaje significativo, por lo que es de interés caracterizar los suelos
del tramo lo cual se expone a continuación:
3.2. Caracterización ingeniero geológica e hidrogeológica de los suelos del vial
en el tramo Moa-Jiguaní para su uso en la rehabilitación de la carretera.
3.2.1. Condiciones ingeniero – geológicas
En todo el tramo de estudio se detecta la presencia de las ofiolitas y las respectivas
cortezas de meteorización lateríticas. El corte ingeniero geológico y columna litológico
en el tramo de referencia hasta la profundidad de investigación es el siguiente: (Ver
Anexos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11).
Carpeta asfáltica: Espesores que varían de 3.0 a 13.0cm, donde hay partes sin
carpeta asfáltica o su espesor es muy poco significativo
Material de base de la carretera: Constituido por 3 tipos de materiales.
Relleno: En gran parte del trazado yace debajo de la carpeta asfáltica. Constituido por
un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla,
generalmente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de
origen serpentinítico o de gabro. El espesor fluctúa entre 0.15m en la cala 25 y hasta
2.95 m en las calas 13 y 19. Por la NC 63: 2000 incluye suelos tipo A-1-a, A-1-b, A-2-4
y A-2-6, donde su comportamiento como subrasante es de excelente a bueno.
Sus propiedades físicas y químicas promedios son las siguientes:
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Fino (< tamiz 200) 16 %
Arena 42 %
Grava 42 %
Límite Líquido (LL) 35 %
Límite Plástico (LP) 23 %
Índice Plástico (IP) 12 %
Peso específico de los sólidos (Gs) 26.6 kN/m3
Humedad Natural (W) 14.1 %
Peso Específico Húmedo (f) 19.8 kN/m3
Peso Específico Seco (d) 17.4 kN/m3
Índice de Poros ( e) 0.53
Saturación (S) 77 %
Angulo de Fricción Interna () 29 0 *
Cohesión (C) 15 kPa *
Capa 1: Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición
generalmente areno limosa con gravas, presenta en general abundantes perdigones de
hierro, algo compacta. Por la NC 59: 200. Clasifica como SM.
Esta capa fue cortada en las calas 1, 2, 4, 5, 6 y 7 inmediatamente debajo de la
carpeta asfáltica. Su espesor varía de 0.42m en la cala 2 hasta 2.92m en la cala 1.
Según la NC 63: 2000, incluye suelos del tipo. A-7-5, A-2-4 y A-2-6, en dependencia
del % de gravas que tenga. Su comportamiento como subrasante depende de la
clasificación de excelente a bueno hasta de regular a malo.
Sus propiedades físico-mecánicas promedios son las siguientes:
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 3
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Fino (< tamiz 200) 34 %
Arena 49 %
Grava 17 %
Límite Líquido (LL) 46 %
Límite Plástico (LP) 30 %
Índice Plástico (IP) 16 %
Índice de Consistencia (Ic) 1.66 (Muy dura)
Peso específico de los sólidos (Gs) 32.7 kN/m3
Humedad Natural (W) 19.4 %
Peso Específico Húmedo (f) 21.9 kN/m3
Peso Específico Seco (d) 18.3 kN/m3
Índice de Poros ( e) 0.79
Saturación (S) 80%
Angulo de Fricción Interna () 16 0 *
Cohesión (C) 25 kPa *
Capa 4a: Representa el eluvio de gabro que yace debajo de la carpeta asfáltica.
Constituido por una arena limosa con gravas, color crema amarillento, la compacidad
es baja (se recupera generalmente suelto). Fue cortado en las calas 8, 12, 21 y 22, con
espesores que fluctúan entre 1.10m en la cala 8 y 1.64m en la cala 12. Según la NC
63: 2000 incluye suelos del tipo A-7-5, A-2-4 y A-2-6. Su comportamiento como
subrasante es dependiente del tipo de suelo, desde excelente a bueno hasta regular
a malo.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 34
Fino (< tamiz 200) 21 %
Arena 51 %
Grava 28 %
Límite Líquido (LL) 29 %
Límite Plástico (LP) 20 %
Índice Plástico (IP) 9 %
Peso específico de los sólidos (Gs) 27.3 kN/m3
Humedad Natural (W) 23.3 %
Peso Específico Húmedo (f) 19.6 kN/m3
Peso Específico Seco (d) 15.9 kN/m3
Índice de Poros ( e) 0.72
Saturación (S) 88 %
Angulo de Fricción Interna () 19 0 *
Cohesión (C) 12 kPa *
* Valores asumidos a partir de sus propiedades físicas utilizando correlaciones
conocidas o de amplio uso internacional.
La siguiente tabla muestra los valores más característicos del CBR para las distintas
capas base de la carretera.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 35
No.
Capa Valores
Profundidad
de 0.00-200
mm
Profundidad de
200-400 mm
Profundidad de
400-600 mm
1
Promedio 65 66 69
Máximo 74 76 82
Mínimo 44 31 13
4a
Promedio 63 65 66
Máximo 75 76 78
Mínimo 37 36 18
Relleno
Promedio 63 66 73
Máximo 76 80 84
Mínimo 12 10 10
Otras capas que aparecen en el corte litológico.
Aunque esta capa no es base de la carretera, también aparece en el corte litológico y
por sus propiedades especiales se dan sus características.
Capa 2: Saprolita; suelo de composición areno limosa, color pardo amarillento con
tonos verdosos, muy baja compacidad.
Esta capa solo fue cortada en la cala 2 de 1.80 a 3.00m, subyaciendo a la capa 1 y en
la cala 5A (Cala del Puente sobre el río Punta Gorda) de 6.35 a 8.30m.
En base a la muestra tomada en la cala 5A sus propiedades físicas son las siguientes:
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 36
Fino (< tamiz 200) 46 %
Arena 35 %
Grava 19 %
Límite Líquido (LL) 63 %
Límite Plástico (LP) 46 %
Índice Plástico (IP) 17 %
Peso específico de los sólidos (Gs) 29.6 kN/m3
Humedad Natural (W) 45.5 %
Peso Específico Húmedo (f) 16.3 kN/m3
Peso Específico Seco (d) 11.2 kN/m3
Índice de Poros ( e) 1.42
Saturación (S) 87 %
Angulo de Fricción Interna () 6 0
Cohesión (C) 25 kPa
* Valores asumidos a partir de sus propiedades físicas utilizando correlaciones
conocidas o de amplio uso internacional.
Capa 3: Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con
manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en
todas direcciones. Resistencia muy baja.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 37
Peso específico de los sólidos (γs) 26.8 kN/m3
Humedad (W) 6.5 %
Densidad Húmeda (f) 20.3 kN/m3
Densidad Seca (d) 19.1 kN/m3
Resistencia a la compresión axial (q
natural)
5600-8500 kPa
Capa 3a: Eluvio de serpentinita, constituido por un suelo de composición areno limoso
con gravas color gris verdoso, compacidad baja a media. Esta capa no fue
caracterizada pues no presenta importancia para los efectos del pavimento.
Capa 4: Gabro meteorizado, color gris verdoso con manchas color ocre por la
presencia de óxidos de hierro, agrietado, resistencia baja a media.
Humedad natural W ( % ) – 0.35
Peso específico natural f ( kN/m3 ) – 28.6
Peso específico seco d ( kN/m3 ) – 28.5
Peso específico relativo de los sólidos Gs – 2.90
Resistencia a la compresión axial qn (KPa) - 7280 -16530
Capa 4b: Arcilla de alta plasticidad, color carmelita rojizo, presenta fragmentos de
gabro de color gris verdoso, consistencia de firme a dura.
El Anexo 12, muestra el comportamiento de la humedad en la base de la carretera, la
distribución de los suelos por tipo según la NC 63: 2000, y la distribución de los tipos de
suelo (Ver Anexo 13); donde existe predominio de los suelos del tipo A-2 en sus
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 38
diferentes categorías, fundamentalmente los tipos A-2-6 y A-2-4 que representan el 77
% del total de suelos muestreados en la base de la carretera en el tramo de estudio.
A continuación también se muestra la composición química (Materia orgánica) de los
suelos de la base del pavimento.
No. Cala Profundidad (m) % Materia
orgánica
16 0.07-1.00 0.28
19 0.05-1.00 0.59
27 0.08-0.75 0.25
31 0.03-0.80 0.40
38 0.05-0.70 0.32
Valor Promedio 0.37
3.2.2. Condiciones ingeniero-geológicos específicos en la zona de emplazamiento
del Puente sobre el río Punta Gorda.
Para la definición del corte ingeniero geológico en esta parte del puente se perforó la
cala 5A, hasta la profundidad de 10.00m, la misma se realiza porque la loza que se
apoya en el estribo del puente no tiene sustentación, o sea está prácticamente en el
aire (Figura 3.7).
Quedando conformado el corte ingeniero geológico de la siguiente manera:
0.00-0.13m: Carpeta asfáltica.
0.013- 0.50m: Laterita de color carmelita rojizo, mezclada con fragmentos de
serpentinita (posible relleno).
0.50-4.90m: Laterita color rojo vino con perdigones de hierro, húmeda y de
consistencia firme a dura. Presenta una composición areno limosa con gravas. SM.
Capa 1.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 39
4.90-6.00m: Laterita color carmelita amarillento, composición areno limosa con gravas,
compacidad media, algo húmeda. Capa 1.
6.00-6.35m: Fragmentos de serpentinita, color gris verdoso, resistencia muy baja.
Capa 3.
6.35-8.30m: Saprolita, suelo areno limoso SM, de consistencia muy blanda, color gris
verdoso amarillento, muy húmedo, de baja densidad. Capa 2.
8.30-10.00m: Fragmentos de serpentinita meteorizada y agrietada, color gris verdoso.
Resistencia baja. Capa 3.
Figura 3.7: Fotos de sustentación de la losa en el puente del Rio Punta Gorda.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 40
Las propiedades físicas mecánicas de los estratos cortados en esta cala son:
Capa 1 Capa 2 Capa 3
Fino (< tamiz 200) 12 % 12 % -
Arena 61 % 61 % -
Grava 27 % 27 % -
Límite Líquido (LL)
NP
63 % -
Límite Plástico (LP) 46 % -
Índice Plástico (IP) 17 % -
Peso específico de los sólidos (Gs) 30.5 kN/m3 29.6 kN/m3 26.8 kN/m3
Humedad Natural (W) 15.0 % 45.5 % 6.5 %
Peso Específico Húmedo (f) 19.6 16.3 kN/m3 20.3 kN/m3
Peso Específico Seco (d) 17.0 11.2 kN/m3 19.1 kN/m3
Índice de Poros ( e) 0.79 1.64 -
Porosidad (n) - - 29 %
Saturación (S) 58 % 81 % 43 %
Angulo de Fricción Interna () 160 7 0 * -
Cohesión ( C ) 8 kPa 8 kPa * -
Resistencia a la compresión
axial(qu) - -
5600-8500
kPa
3.2.3. Condiciones hidrogeológicas
Durante los trabajos de campo solo se cortó el nivel de las aguas subterráneas en las
calas 5A y 12 a una profundidad de 6.35 m y 0.80 m respectivamente. En visita
efectuada a principios de Agosto del año en curso se detectó en las cercanías de
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 41
Yamanigüey un brote de agua desde la carretera; después, durante los trabajos de
investigación no fue observada esa afluencia de agua.
En muchos cortes de la carretera es posible observar agua brotando de los mismos,
con caudales apreciables en algunos casos; pero de manera general en la mayoría de
ellos esa afluencia de agua es pequeña.
La caracterización de las aguas subterráneas(C-12) y superficiales (Río
Arrastraperros), fue encaminada a definir sus propiedades físicas y químicas.
Desde el punto de vista químico clasifican como bicarbonatadas, magnésico cálcicas.
Son aguas dulces, blandas y neutras. No presentan ningún tipo de agresividad.
Los aspectos que se tuvieron en cuenta para la valoración del riesgo hidrogeológico de
la carretera son los siguientes:
1. Profundidad del nivel de las aguas subterráneas.
La zona de mayor riesgo desde el punto de vista hidrogeológico y teniendo como
referencia fundamentalmente el nivel freático, lo constituye la que se encuentra en
el entorno de la calas 11 a 12 donde el río Arrastraperros corre adyacente a la
carretera, la rasante de la misma está muy próxima al nivel del agua del río. En
época de lluvia las aguas del drenaje superficial pasan por encima de la vía y se
unen con las de crecida del río y aumenta considerablemente el volumen de agua
produciéndose inundaciones en toda esa zona.
Figura 3.8: Foto de rio Arrastraperros.
Río Arrastraperros
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 42
2. Presencia de zonas de drenaje deficiente de las aguas en determinadas áreas
adyacentes a la vía.
Realmente son pocas las zonas con esta característica, en el entorno del
estacionado 24+350 (C-33) existe una zona de aguas estancadas, con una
extensión aproximada de 50-60 m, cuando llueve las aguas de las
precipitaciones se acumulan y pueden hasta desbordarse por encima de la
vía.
Figura 3.9: Zona adyacente a la cala 12. Estacionado 12+230.
3. Salida de agua de las zonas de cortes y su drenaje superficial por las cunetas.
En gran parte de los cortes de la carretera se presenta esta situación, los caudales de
salida del agua son variables, pero durante todo el año se mantiene con más o menos
gasto según la época del año y el agua drena por las cunetas.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 43
Figura 3.10: Fotos de salidero del agua del corte y drenaje por la cuneta. Estacionado
aproximado 5+860 (C-2).
Figura 3.11: Fotos del escurrimiento de las aguas por las cunetas existentes es común
en la mayoría de los cortes.
4. Salideros en las conductoras de agua
En el tramo de estudio hay varias zonas donde existen salideros en las conductoras.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 44
Adyacente a la cala 5ª
100m antes del rio Quesigua
Entre las calas 32 y 33
Aproximadamente entre los estacionados 12+950 y
12+050
Estas zonas están sujetas a un aumento considerable de la humedad de los suelos que
conforman la base por la constante afluencia de agua procedente de las tuberías.
A modo de conclusión, los impactos que se vinculan con la variable hidrogeológica y
que influyen en el deterioro del pavimento, están relacionados primero con la presencia
del nivel del agua subterránea cercano a la superficie, lo que provoca un amplio
humedecimiento de los suelos que constituyen el terraplén; y en segundo lugar con el
deficiente drenaje lateral que se manifiesta en algunas partes del tramo de estudio.
3.2.4. Otros riesgos
Presencia de arcillas.
Presencia de arcillas de muy alta plasticidad (expansivas), las que presentan altos
índices de hinchamiento. Cuando estas arcillas yacen cercanas a la base de la
carretera y cambian las condiciones de humedad, pueden ejercer su influencia por
la presión de hinchamiento y provocar deformaciones en el pavimento, en esto
pueden influir notablemente los problemas derivados del salidero y constante
drenaje de las aguas por las cunetas.
Erosión.
Las lateritas son potencialmente erosionables. Existe una zona de gran peligro para la
estabilidad del terraplén y se encuentra aproximadamente en el Estacionado 16+258,
donde se ha formado una gran cárcava, cuya profundidad es considerable, la cual ya
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 45
ha interceptado el paseo y si continúa su desarrollo el pavimento se verá afectado por
este fenómeno. En otros tramos la carretera se encuentra ya erosionada.
Hay algunas alcantarillas que se encuentran obstruidas parcial o totalmente, lo
cual disminuye su capacidad de evacuar las aguas del escurrimiento pluvial
como se muestra en las fotos siguientes:
Figura 3.12: Foto de alcantarillas obstruidas parcial o totalmente.
3.2.5. Calicatas de muestreo y observación
También se ejecutaron las Calicatas con la finalidad de lograr una apreciación visual
útil de las capas y materiales en la estructura del pavimento lo que se corrobora
mediante ensayos de los materiales encontrados. Las mismas fueron ejecutadas a
intervalos de 300m, siempre teniendo en cuenta las zonas de mayor grado de
deterioro, a una profundidad máxima de 0.70m determinándose mediante ellas lo
siguiente:
Espesor de carpeta asfáltica y el resto de la estructura del pavimento.
Contenido de humedad in situ.
Caracterización del material encontrado desde el punto de vista físico y
mecánico.
Estado actual de la estructura del pavimento.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 46
En las figura 3.13 a y b se ofrecen los perfiles litológicos de las calicatas ejecutadas
en el tramo.
Mediante la inspección visual realizada en las calicatas se pudo definir de forma
general la siguiente estructura del pavimento (Los esquemas que se ofrecen a
continuación muestran los materiales predominantes por debajo de la carpeta asfáltica:
laterita y relleno serpentinítico).
(a)
(b)
Figura 3.13: Fotos de perfiles litológicos de las calicatas.
Mediante los ensayos realizados a las muestras tomadas se pudieron definir las
siguientes propiedades físicas de los suelos encontrados hasta la profundidad de
investigación (0.70m).
1. Relleno de material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso origen serpentinítico
o de gabro, con limo y arcilla, generalmente de color gris verdoso azuloso.
Carpeta de Hormigón Asfáltico con espesor variable de 0.05 a
0.10 m.
0.10 a 0.70m Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos
amarillentos, composición generalmente areno limosa con
gravas.
Carpeta de Hormigón Asfáltico con espesor variable de
0.05 a 0.10 m.
0.10 a 0.70m Relleno de material gravo arenoso en
ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, generalmente
de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los
fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 47
Valores promedios
Granulometría Peso
Específic
o
(Gs-
kN/m3)
Limite
líquido
(LL - %)
Límite
plástico
(LP - %)
Índice de
plasticida
d
(IP - %)
Humedad
Natural
(W- %) Grava
(G - %)
Arena
(A - %)
Finos
(F - %)
45 40 15 26.5 34 21 13 14.4
2. Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición
generalmente areno limosa con gravas, presenta en general abundantes perdigones de
hierro.
Valores promedios
Granulometría Peso
Específic
o
(Gs-
kN/m3)
Limite
líquido
(LL - %)
Límite
plástico
(LP - %)
Índice de
plasticida
d
(IP - %)
Humedad
Natural
(W- %) Grava
(G - %)
Arena
(A - %)
Finos
(F - %)
15 52 35 32.5 45 30 15 20.0
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3. Eluvio de gabro constituido por una arena limosa con gravas, color crema amarillenta
(este material se encontró solo en algunas ocasiones).
Valores promedios
Granulometría Peso
Específic
o
(Gs-
kN/m3)
Limite
líquido
(LL - %)
Límite
plástico
(LP - %)
Índice de
plasticida
d
(IP - %)
Humedad
Natural
(W- %) Grava
(G - %)
Arena
(A - %)
Finos
(F - %)
30 50 20 27.3 30 21 9 24.0
3.2.6. Pruebas de Penetrometría Dinámica (DCP)
En esta investigación tiene peso importante la determinación de las propiedades de los
materiales In Situ, es decir conocer el comportamiento de cada componente de la
estructura en sus condiciones reales de trabajo y yacencia.
El DCP es una herramienta simple que permite mediante la relación de penetración,
medida en mm por golpes, dar una indicación de la resistencia “in situ”, del material a
diferentes profundidades.
Los resultados del ensayo de la penetración dinámica, fueron analizados con el
software “UKDCP”.
Estas pruebas fueron realizadas a intervalos de 300m, siguiendo la siguiente
metodología:
Se toma lectura inicial en mm, de la barra medidora, teniendo el equipo en
posición horizontal apoyado sobre el pavimento.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 3
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 49
Se desplaza hacia el orificio obtenido con la perforación, teniendo este una
profundidad variable de 15 a 20cm aproximadamente, llegando en todos los
casos a sobrepasar el espesor de la carpeta asfáltica y posteriormente se toma
la lectura.
Se procede a dar 5 golpes elevando el martillo hasta el tope superior y
dejándolo caer libremente. Este proceso se mantiene hasta alcanzar una
diferencia entre la lectura final y la inicial de 8mm.
Nota: En caso de que la penetración se vea imposibilitada producto al contacto con una
roca, se rechazará el ensayo y se procede a una nueva posición.
Figura 3.14: Foto que muestra el proceso de DCP.
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Con los resultados obtenidos se graficó el comportamiento del CBR a una determinada
profundidad. Los mismos se muestran a continuación:
Gráficos de CBR vs Estacionado. Profundidad (0-
200mm)
Profundidad (0-200mm)
Profundidad (0-200mm)
Gráficos de CBR vs Estacionado. Profundidad (200-
400mm)
Profundidad (200-400mm)
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 51
A continuación se muestra el gráfico con los valores promedios del CBR y su razón
de variación con la profundidad.
Gráficos de CBR vs Estacionado. Profundidad (400-
600mm)
Profundidad ( 400-600mm)
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 52
Teniendo en cuenta la siguiente expresión {ME=75log (CBR)1.55} de las Normas
AASHTO-93, se determinaron los valores de Módulos Elásticos a partir de los valores
promedios del CBR, mostrándose a continuación el gráfico con los valores promedios
de E en MPa y su razón de variación con la profundidad.
3.3. Estudio de cantera para los materiales de préstamo
Se destaca que en la Cantera Potosí solamente pudo ser muestreado el material
superficial, el cual se encontraba muy alterado por el intemperismo. Se visitaron otras
canteras las cuales no se muestrearon por diferentes razones. (Ver Anexo 14).
En esta etapa fueron investigadas las siguientes canteras:
3.3.1. Cantera Quesigua
Se encuentra en las coordenadas aproximadas X- 710 968.28; Y- 218 689.50, hoja
cartográfica Punta Gorda (527-IV-b) a escala 1: 25 000. Tiene accesos por un pequeño
terraplén que parte de la carretera y se encuentran en buen estado.
Variación del Módulo de elasticidad
vs Profundidad
207
206 206
205,4205,6205,8
206206,2206,4206,6206,8
207207,2
000-200 200-400 400-600
Rango de Profundidad
Val
or
de
E
Emedia
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 53
Descripción litológica:
El material que constituye esta cantera está representado por Serpentinitas
fuertemente fracturadas, color gris verdoso. Según la NC 63: 2000 Geotecnia.
Clasificación de suelos para obras de transporte, clasifica como A-2-6.
Las propiedades físicas y de compactación de los materiales presentes en esta
cantera se ofrecen por datos promedios.
Granulometría (Diámetro en mm)
3”
75
2”
50
1½”
37.5
1”
25
3/4
”
19
3/8
”
9.5
No. 4
4.75
No. 10
2.0
No. 20
0.85
No. 40
0.425
No. 60
0.250
No.
200
0.075
% que pasa
10
0
10
0 100 70 61 49 38 28 20 15 12 7
Plasticidad:
LL-33 %
LP- 22 %
IP- 11 %
Peso específico: 26.4 kN/m3.
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Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 54
Características de compactación:
Energía Modificada
Wopt γf máx γd máx e
S
% (kN/m3) (kN/m3) %
11.2 21.8 19.6 0.35 84
Características de resistencia a la penetración (%CBR) para las diferentes
energías:
Energía % CBR para Humedad de
compactación (Wopt) % CBR saturado
Modificada 78 44
3.3.2. Cantera Loma Potosí
Se encuentra en las coordenadas aproximadas X- 717 467.51; Y- 212959.29, hoja
cartográfica Yamanigüey (5277-I-c) a escala 1: 25 000. Tiene acceso por la misma
carretera.
Descripción litológica:
El material que constituye esta cantera está representado por Serpentinitas
fuertemente fracturadas, color gris verdoso. Según la NC 63: 2000 Geotecnia.
Clasificación de suelos para obras de transporte, clasifica como A-2-6.
Las propiedades físicas y de compactación de los materiales presentes en esta
cantera se ofrecen por datos promedios.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Capítulo 3
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 55
Granulometría (Diámetro en inch/mm)
3”
75
2”
50
1½”
37.5
1”
25
3/4”
19
3/8”
9.5
No. 4
4.75
No. 10
2.0
No. 20
0.85
No. 40
0.425
No. 60
0.250
No. 200
0.075
% que pasa
10
0
10
0 100 73 58 34 23 14 9 6 4 2
Plasticidad:
LL- 64 %
LP- 43 %
IP- 21 %
Peso específico: 26.5 kN/m3
Características de compactación:
Energía Modificada
Wopt γf máx γd máx e
S
% (kN/m3) (kN/m3) %
25.9 19.5 15.5 0.71 97
Características de resistencia a la penetración (%CBR):
Energía % CBR para Humedad de
compactación (Wopt) % CBR saturado
Modificada 63 43
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Conclusiones
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai
56
Conclusiones
1. El perfil litológico de la base y sub-base de la carretera Moa- Baracoa en el Tramo Moa
–Jiguaní es heterogénea y está representada por tres tipos de materiales: Relleno:
Constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y
arcilla de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen
serpentinítico o de gabro. Capa 1: Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos
amarillentos, composición generalmente areno limosa con gravas, presenta en general
abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura. Capa 4a: Representa el
eluvio de gabro que yace debajo de la carpeta asfáltica. Constituido por una arena
limosa con gravas, color crema amarillento, la compacidad es baja.
2. Según la NC 63: 2000 incluye suelos del tipo A-6, A-2-4 y A-2-6. Su comportamiento
como subrasante varía desde excelente a bueno hasta regular a malo.
3. Existen otras litologías que por su posición en el corte no presentan importancia a considerar (capas 3, 3a y 4).
4. Desde el punto de vista químico las aguas superficiales clasifican como bicarbonatadas,
magnésico cálcicas. Son aguas dulces, blandas por su dureza y neutras por su pH. No
presentan ningún tipo de agresividad.
5. La zona de mayor riesgo desde el punto de vista hidrogeológico por la profundidad del
nivel freático lo constituye la zona de río Arrastraperros que corre adyacente a la vía y el
nivel fue cortado en la cala 12 a 0.80m.
6. El potencial de hinchamiento de las arcillas de la capa 3a y la erosión en cárcavas son
otros riesgos que provoca la inestabilidad de la carretera.
7. El estudio de las canteras dio como resultado que existen volúmenes con calidad
suficientes para llevar a cabo la rehabilitación del tramo de carretera investigado.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Recomendaciones
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai
56
Recomendaciones
1. Garantizar el drenaje lateral y la conformación de paseos y cunetas, para que las aguas
superficiales no se estanquen y provoquen el humedecimiento del terraplén.
2. Sustituir el relleno que se encuentra generalmente con alta humedad por un material más
seco para evitar e futuro deterioro de la carretera.
3. Elevar la rasante de la vía en las zonas donde el nivel freático aparece cercano a
superficie como la zona del rio Arrastraperros.
4. Antes de explotar las canteras se debe retirar todos los materiales alterados para lograr
parámetros de compactación de calidad con el material que se utilice.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Bibliografía
Trabajo de Diploma Salifu Ibn Abdulai 58
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Baracoa.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 61
Anexos
Anexo 1: Leyenda de los perfiles ingeniero – geológicas (Cortesía ENIA, Holguín,
2012).
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 62
Anexo 2: Perfil Ingeniero – geológico de cala 1(C-1) a cala 11 (C-11). (Cortesía ENIA,
Holguín, 2012).
OBRA: Carretera - Moa Baracoa.Tramo Moa - Río Jiguaní.
PLANO: Perfil Ingeniero - Geológico I-I'.C-1 (5+000) a C-11 (11+300).
AUTOR: Ing. Rolando Gómez Iglesias.
FECHA: 19-09-12
ESCALA: H1:30000 V1:25
C-1 C-2 C-4 C-5 C-6 C-7 C-8 C-9 C-10 C-11
5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000
Z= 11,50 Z=29,72 Z=47,61 Z=40,30 Z= 11,07 Z=8,30 Z=26,30 Z=26,46 Z=17,05 Z=24,50
0.08
3.00
0.08
0.50
1.80
3.00
0.11
3.00
0.12
3.00
0.12
0.50
1.00
3.00
0.07
0.70
0.90
3.00
0.10
1.20
3.00
0.06
0.90
2.00
3.00
0.07
3.00
0.500.56
3.00
5+000 5+860 6+500 7+100 8+100 8+650 9+700 10+340 10+800 11+300
Río
Yagru
maje
Río
Punta
Gord
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Río
Cayo G
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Río
Q. del N
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4
NOTA: Las cotas empleadas para confeccionarel Perfil son arbitrarias. Las cotas reales de las Calas se representan encima de su nombre.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 63
Anexo 3: Perfil Ingeniero – geológico de cala 11(C-11) a cala 22 (C-22). (Cortesía
ENIA, Holguín, 2012).
OBRA: Carretera - Moa Baracoa.Tramo Moa - Río Jiguaní.
PLANO: Perfil Ingeniero - Geológico II-II'.C-11 (11+300) a C-22 (17+790).
AUTOR: Ing. Rolando Gómez Iglesias.
FECHA: 19-09-12
ESCALA: H1:30000 V1:25
NOTA: Las cotas empleadas para confeccionarel Perfil son arbitrarias. Las cotas reales de las Calas se representan encima de su nombre.
C-11 C-12 C-13 C-14 C-15 C-16 C-17 C-18 C-19 C-20 C-21 C-22
11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500 17000 17500
Z= 24,50 Z=14,75 Z=17,70 Z=42,65Z=20,77 Z=14,80 Z=30,69 Z=41,76 Z=27,66 Z=32,79 Z=35,81 Z=22,75
0.500.56
3.00
0.06
1.70
3.00
0.05
3.00
0.11
0.75
1.00
3.00
0.08
0.80
1.00
1.80
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0.10
0.50
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0.05
0.80
1.50
3.00
0.05
3.00
0.05
0.90
3.00
0.07
1.20
3.00
0.10
1.10
3.00
11+300 12+230 12+850 13+56013+900 14+400 14+900 15+485 16+258 16+808 17+270 17+790
Río
Arr
astr
aperr
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Río
Quesig
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Río
Sem
ille
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Río
Medio
Río
4A
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1
3A
3
3A
3
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4
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 64
Anexo 4: Perfil Ingeniero – geológico de cala 22(C-22) a cala 31(C-31). (Cortesía
ENIA, Holguín, 2012).
OBRA: Carretera - Moa Baracoa.Tramo Moa - Río Jiguaní.
PLANO: Perfil Ingeniero - Geológico III-III'.C-22 (17+790) a C-31 (23+740).
AUTOR: Ing. Rolando Gómez Iglesias.
FECHA: 19-09-12
ESCALA: H1:30000 V1:25
NOTA: Las cotas empleadas para confeccionarel Perfil son arbitrarias. Las cotas reales de las Calas se representan encima de su nombre.
C-22 C-23 C-24 C-25 C-27 C-28 C-29 C-30 C-31
18000 18500 19000 19500 20000 20500 21000 21500 22000 22500 23000 23500
Z=22,75 Z=31,70 Z=35,90 Z=15,12 Z=4,17 Z=14,20 Z=8,10 Z=12,45 Z=6,90
0.10
1.10
3.00
0.04
1.80
3.00
0.06
1.20
3.00
0.05
0.20
3.00
0.08
1.10
3.00
0.06
1.30
3.00
0.05
1.20
3.00
0.08
0.80
3.00
0.03
1.10
1.35
3.00
17+790 18+685 19+200 20+700 21+440 22+002 22+400 23+100 23+740
Río
Cupey (
Cañete
)
4A
4
1
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3
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 65
Anexo 5: Perfil Ingeniero – geológico de cala 31(C-31) a cala 40(C-40). (Cortesía
ENIA, Holguín, 2012).
OBRA: Carretera - Moa Baracoa.Tramo Moa - Río Jiguaní.
PLANO: Perfil Ingeniero - Geológico IV-IV'.C-31 (23+740) a C-40(28+331).
AUTOR: Ing. Rolando Gómez Iglesias.
FECHA: 19-09-12
ESCALA: H1:20000 V1:25
NOTA: Las cotas empleadas para confeccionarel Perfil son arbitrarias. Las cotas reales de las Calas se representan encima de su nombre.
C-31 C-32 C-33 C-34 C-35 C-36 C-37 C-38 C-39 C-40
24000 24500 25000 25500 26000 26500 27000 27500 28000 28500
Z=6,90 Z=5,74 Z=5,49 Z=29,79 Z=94,49 Z=77,18 Z=31,50 Z=13,60 Z=50,50 Z=6,80
0.03
1.10
1.35
3.00
0.04
1.30
3.00
0.04
1.50
3.00
0.05
0.70
1.20
3.00
0.04
0.70
3.00
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0.70
3.00
0.05
0.70
3.00
0.07
3.00
0.05
0.70
3.00
0.08
0.80
3.00
23+740 24+076 24+350 24+920 25+600 26+000 26+800 27+300 27+800 28+331
Río
Yam
anig
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Río
Seco
Río
Jig
uaní
1
3
3
3
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 66
Anexo 6: Columna litológica de las calas C-8, C-9 y C-11 respectivamente. (Cortesía
ENIA, Holguín, 2012).
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)
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% Recuperación
% RQD
Número de Golpes
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m
0.3
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1.5
2.1
0.6
1.2
1.8
2.4
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3.0
3.3
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G R A F I C O S
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Escala
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ía
D E S C R I P C I O N
OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 8 COORDENADAS X: 707704.56 Y: 218734.85 Z: 26.30
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 13-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 11 COORDENADAS X:709213.63 Y:218454.41 Z: 24.50
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 13-08-12
1
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20 40 60 80 100
0.3
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1.5
2.1
0.6
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2.4
2.7
3.0
3.3
3.6
3.9
OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 9 COORDENADAS X: 708257.35 Y: 218457.28 Z: 26.46
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 13-08-2012
1
2
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4
20 40 60 80 100
0.3
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1.5
2.1
0.6
1.2
1.8
2.4
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3.0
3.3
3.6
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0.10
1.20
3.00
4a
4Ro
tari
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Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición generalmente areno limosa con gravas, presenta en general abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura
Gabro meteorizado, color gris verdoso con manchas color ocre por la presencia de óxidos de hierro, agrietado, resistencia baja a media.
100
0.06
0.90
2.00
3.00
Carpeta asfáltica
Carpeta asfálticaRelleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabroArcilla de alta plasticidad, color carmelita rojizo, presenta fragmentos de gabro de color gris verdoso, consistencia de firme a dura.
4b
4a Gabro meteorizado, color gris verdoso con manchas color ocre por la presencia de óxidos de hierro, agrietado, resis-tencia baja a media.
R
100
Ro
tari
oR
ota
rio
3.00
0.560.50 Carpeta asfáltica
Relleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
100
R
R
Relleno
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 67
Anexo 7: Columna litológica de las calas C-2, C-5 y C-6 respectivamente. (Cortesía
ENIA, Holguín, 2012).
1
2
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Pro
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did
ad (
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20 40 60 80 100
% Recuperación
% RQD
Número de Golpes
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0.9
1.5
2.1
0.6
1.2
1.8
2.4
2.73.0
G R A F I C O S
Esc
ala
1:10
0
Nú
mer
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Sim
bo
log
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D E S C R I P C I O N
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 2 COORDENADAS X:704932.51 Y: 221055.70 Z: 29.72
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación:12-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 6 COORDENADAS X: 706511.23 Y: 219779.04 Z:11.07
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 12-08-2012
1
2
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20 40 60 80 100
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1.2
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2.4
2.7
3.0
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 5 COORDENADAS X:706137.03 Y: 220686.14 Z: 40.30
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m):
Cota del Nivel Freático (m):
Fecha de perforación:
1
2
3
20 40 60 80 100
0.3
0.9
1.5
2.1
0.6
1.2
1.8
2.4
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3.0
0.080.50
1.80
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1
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Rot
ació
nR
otac
ión
100
100
Laterita rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición limo arenosa, con abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura.Saprolita: suelo areno limoso, pardo amarillen-to con to-nos verdosos, consistencia blanda.
Serpentinita meteorizada, gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja a baja.
Laterita rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición limo arenosa, con abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura
Carpeta asfáltica.
Carpeta asfáltica.
0.120.50
1.00
1
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Carpeta asfáltica.
1
Laterita rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición limo arenosa, con abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a duraEluvio de serpentinita, constituido por un suelo areno li-moso con gravas, gris verdoso, compacidad baja a media.
Serpentinita meteorizada, gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja a baja
Rot
ació
n
100
3.00
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 68
Anexo 8: Columna litológica de la cala C-5A. (Cortesía ENIA, Holguín, 2012).
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20 40 60 80 100
% Recuperación
% RQD
Número de Golpes
Pro
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ad
a 3
0 c
m
0.3
0.9
1.5
2.1
0.6
1.2
1.8
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2.7
3.0
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4.8
5.1
5.4
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6.0
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6.6
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9.0
9.3
9.6
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n
Escala
1:1
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Méto
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de C
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A
Sim
bo
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D E S C R I P C I O N
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 5A COORDENADAS X:706409.48 Y:219895.80 Z: 11.95
Profundidad Total (m): 10.00
Prof. del Nivel Freático (m): 6.35
Cota del Nivel Freático (m): 5.60
Fecha de perforación: 16-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
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100
Perc
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Rota-ción
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Carpeta asfáltica
Relleno gravo arenoso en ocasiones areno gravoso con limo y arecilla, generalmente de color gris verdoso azulo-so, algo compacto.
Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillen-tos, composición limo arenosa, presenta en general abun-dantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura.
Saprolita: suelo de composición limo arenosa, pardo amarillento con tonos verdosos, consistencia blanda.
Serpentinita meteorizada, gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja a baja
Bloque de serpentinita meteorizada de color gris verdoso,resistencia baja
R
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 69
Anexo 9: Columna litológica de las calas C-13, C-15 y C-20. (Cortesía ENIA, Holguín,
2012).
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% Recuperación
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Número de Golpes
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D E S C R I P C I O N
OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 13 COORDENADAS X: 710654.21 Y: 218396.20 Z: 17.70
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 13-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 20 COORDENADAS X:714182.23 Y: 217853.86 Z: 32.79
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 14-08-12
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OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 15 COORDENADAS X: 711652.38 Y: 218490.98 Z: 20.77
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 14-08-2012
1
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20 40 60 80 100
0.3
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1.5
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Carpeta asfáltica
Carpeta asfálticaRelleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
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0.05 Carpeta asfálticaRelleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
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Relleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja.
Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja.
Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición generalmente areno limosa con gravas, presenta en general abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura
1.80
1.00
Eluvio de serpentinita, constituido por un suelo de composición areno limoso con gravas color gris verdoso, compacidad baja a media
1
3a
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 70
Anexo 10: Columna litológica de las calas C-23, C-25 y C-31. (Cortesía ENIA, Holguín,
2012).
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1.5
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3.3
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D E S C R I P C I O N
OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 23 COORDENADAS X: 715887.68 Y: 217774.79 Z: 31.70
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 14-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 31 COORDENADAS X:717328.36 Y: 214320.09 Z: 6.90
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 15-08-12
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3.6
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OBRA :Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní
CALA: 25 COORDENADAS X: 717138.10 Y: 216302.34 Z: 15.12
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación: 14-08-2012
1
2
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20 40 60 80 100
0.3
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Carpeta asfáltica
Carpeta asfálticaRelleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
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0.03 Carpeta asfálticaRelleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
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Relleno: constituido por un material gravo arenoso en ocasiones areno gravoso, con limo y arcilla, general-mente de color gris verdoso azuloso, algo compacto, los fragmentos son de origen serpentinítico o de gabro
Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja.
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Laterita color rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición generalmente areno limosa con gravas, presenta en general abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura
1
Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja.
Serpentinita meteorizada en diferentes grados, color gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, se recupera fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja.
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 71
Anexo 11: Columna litológica de las calas C-34 y C-38. (Cortesía ENIA, Holguín,
2012).
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% Recuperación
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D E S C R I P C I O N
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 34 COORDENADAS X:717171.89 Y: 213356.56 Z: 29.79
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m): -
Cota del Nivel Freático (m): -
Fecha de perforación:12-08-2012
Empresa Nacional de Investigaciones AplicadasUnidad de Investigaciones para la Construcción - Holguín
C O L U M N A L I T O L O G I C A
OBRA : Carretera Moa Baracoa. Tramo Moa Río Jiguaní.
CALA: 38 COORDENADAS X:719055.63 Y: 212323.08 Z: 13.60
Profundidad Total (m): 3.00
Prof. del Nivel Freático (m):
Cota del Nivel Freático (m):
Fecha de perforación:
1
2
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20 40 60 80 100
0.3
0.9
1.5
2.1
0.6
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Rota
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Laterita rojo vino, en ocasiones con tonos amarillentos, composición limo arenosa, con abundantes perdigones de hierro, consistencia firme a dura.
Serpentinita meteorizada, gris verdoso, con manchas de óxidos de hierro, fracturada y con abundantes grietas en todas direcciones. Resistencia muy baja a baja.
Carpeta asfáltica.
Carpeta asfáltica.
Relleno gravo arenoso en ocasiones areno gravoso con limo y arecilla, generalmente de color gris verdoso azulo-so, algo compacto. Los fragmentos son de origen serpen-tinítico o de gabro.
717171.89 213356.56 29.79
Relleno gravo arenoso en ocasiones areno gravoso con limo y arecilla, color gris verdoso azuloso, algo compacto.
R
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Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 72
Anexo 12: Comportamiento de la humedad de los materiales de base de la carretera y
distribución de los tipos de suelo según la NC 63: 2000. (Cortesía ENIA, Holguín,
2012).
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Distribución de los tipos de suelo en la base de la carretera Moa Baracoa. Tramo Moa-Río Jiguaní
Como subrasante: Regular a a malo
Como subrasante: Excelente a
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18.5
22.3
30.2
15.014.613.4
23.3
12.210.5
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13.515.4
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13.7
20.1
9.310.8
9.5
11.910.3
13.6
10.212.2
14.612.9
11.310.09.2
17.1
20.4 20.4
12.7
31.0
13.8
8101214161820222426283032
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(%)
Estacionado en m
Comportamiento de la humedad en la base de la carretera Moa Baracoa. Moa-Río Jiguaní
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 73
Anexo 13: % de los tipos de suelos. (Cortesía ENIA, Holguín, 2012).
Instituto Superior Minero Metalúrgico “Dr. Antonio Núñez Jiménez” Anexos
Trabajo de diploma Salifu Ibn Abdulai 74
Anexo 14: Resumen de las canteras. (Cortesía ENIA, Holguín, 2012).