Geologia y Geotecnia

Estudio Geológico y Geotécnico del Proyecto “Construcción de la Represa Yanacocha en el Centro Poblado Manzanayocc”, en el Distrito de Socos Provincia de Huamanga Departamento de Ayacucho.

INFORME FINALGEOLOGIA Y GEOTECNIA

PROYECTO “CONSTRUCCIÓN DE LA REPRESA YANACOCHA EN EL CENTRO POBLADO MANZANAYOCC” EN EL DISTRITO DE SOCOS PROVINCIA DE

HUAMANGA – REGIÓN AYACUCHO

I. GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCION

Por encargo de la Municipalidad Distrital de Socos se ha desarrollado el presente

informe de Geología y Geotecnia, el mismo que describe las características

ingeniero geológicas en la zona donde se ha proyectado la Represa Yanacocha,

así como la determinación de los parámetros geotécnicos de los materiales de

cimentación de las obras de mejoramiento proyectadas y de los materiales de

construcción requeridos.

Las Investigaciones Geológicas y Geotécnicas han permitido cumplir los siguientes

objetivos principales:

Evaluación de las condiciones litoestratigráficas.

Evaluación de las condiciones geomorfológicas y geodinámicas.

Clasificaciones geomecánicas (RMR) y de suelos (SUCS).

Sectorización Ingeniero Geológica del trazo del canal.

Caracterización geotécnica de los materiales involucrados en las obras.

Exploración y Evaluación de Áreas de Préstamos.

En base a los resultados de las investigaciones geológicas, se procedió a elaborar los

Cuadros con la Caracterización Ingeniero Geológica, delimitando tramos con similares

características e incidiendo en la naturaleza del subsuelo por donde se implantarán las

obras.

En el presente informe se acompaña la correlación, análisis, interpretación geotécnica,

conclusiones y recomendaciones del estudio; con cuadros, tablas, gráficos, Planos

Geológicos y Secciones Ingeniero Geológicas (Escala 1:2000), que sirven como

sustento técnico al Informe Final.

1.2 UBICACION

El Proyecto “Construcción de Represa Yanacocha en el Centro Poblado

Manzanayocc”, en el Distrito de Socos Provincia de Huamanga Departamento de

Ayacucho, se encuentra ubicado en:

Departamento: Ayacucho

1

Municipalidad Distrital de Socos


Provincia : Huamanga

Distrito : Socos

Localidad : Socos

La zona de represa se encuentra proyectada aprox. en las siguientes coordenadas

UTM:

X (Norte) = 8525048 Y (Este) = 581708

Ver en Anexo II Plano de Ubicación General del Ámbito del proyecto (UG-01)

1.3 INVESTIGACIONES EJECUTADAS

Como parte de las investigaciones básicas y al presente nivel de estudios se

realizaron las siguientes actividades: Geología de superficie incluida la exploración y

prospección superficial de los materiales cuaternarios y del macizo rocoso en el sitio

de la represa y vaso; y primera evaluación de las áreas de préstamos y canteras.

Previamente a la etapa de campo se procedió a una revisión y evaluación de la

información geológica y geotécnica existente; con el objetivo de contar con mayores

elementos de juicio para la programación de las investigaciones geotécnicas.

1.4 REVISION DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE

La zona ha sido objeto de estudios geológicos y geotécnicos anteriores en tal

sentido previamente a la etapa de reconocimiento de campo (Geología de superficie y

Evaluación de Materiales de Préstamo) se procedió a la revisión y evaluación de la

siguiente información técnica:

Geología de los Cuadrángulos de Ayacucho - Año de 1995. Serie A Carta

Geológica Nacional. Estudio a nivel regional con planos a escala 1:100000;

desarrolla los aspectos de fisiografía, geomorfología, litología, estratigrafía,

geología estructural, geología histórica y geología económica. La zona de

estudio se encuentra en el Cuadrángulo de Ayacucho (27-ñ), datos que han

servido con fines de correlación geológica.

Mapa de Peligros de la Ciudad de Ayacucho. Proyecto INDECI-PNUD

PER/02/051 Ciudades Sostenibles. Junio 2003.

1.5 GEOLOGIA DE SUPERFICIE

Se realizó el reconocimiento geológico de superficie, a lo largo del embalse

(Zona de represa y vaso); datos de campo que sirvieron para inferir la sectorización

ingeniero geológica de la sección de cierre seleccionada.

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II. GEOLOGIA REGIONAL

Las condiciones geológicas y geomorfológicas del área del embalse, se

evaluaron tomando como referencia los levantamientos geológicos de campo a Escala

1:100,000 realizados por el INGEMMET.

El área de estudio se localiza en el Cuadrángulo de Ayacucho, en donde se han

delimitado las diferentes unidades de roca y suelos, grado de meteorización de las

rocas, evolución del relieve, procesos físico geológicos y estructuras geológicas,

localizadas en el área de influencia del Proyecto.

A continuación, se procederá a describir las principales características

geológicas del área del Proyecto, incidiendo en aquellas que tendrán mayor influencia

en las obras; (Ver Anexo II Plano Nº PG - 01 “Geología Regional Ámbito del Proyecto”).

2.1 GEOMORFOLOGIA

El área de estudio corresponde a nivel regional a unidades geomorfológicas

generadas por procesos tectónicos sobreimpuestos por los procesos geodinámicos,

entre ellos el fallamiento en bloques, diversos plegamientos existentes, la intensa

erosión causado por los ríos y quebradas existentes; y la litología de las diversas

unidades estratigráficas que han dado la configuración actual del relieve. Ver Anexo I

Figura 04 Unidades Geomorfológicas.

A continuación se detallan las unidades geomorfológicas encontradas en el ámbito del

proyecto:

a. ZONA DE ALTAS CUMBRES

Esta unidad geomorfológica se encuentra en la parte media del Cuadrángulo de

Ayacucho siguiedo una dirección SE, de manera semicircular. Las cotas varían de los

3,800 a 4,000 m.s.n.m.

Esta unidad actúa como una vertiente de aguas en el cuadrángulo, entre el NNO Y

SSE. Las altas cumbres se caracterizan por presentar una topografía suave modelada

por la erosión de flujos lávicos subhorizontales y pequeños domos. Las pendientes no

son agrestes y tienen una gradiente casi homogénea; las zonas más altas están

cubiertas parcialmente por material glaciar.

b. ALTIPLANICIES

Ubicada mayormente al Sur y Suroeste, su morfología está constituída por cerros y

lomadas suaves, presentando superficies aborregadas; algunos de los pequeños

cerros son relistos de antiguos aparatos volcánicos, las pampas están construídas por

flujos de lavas subhorizontales. En conjunto, esta unidad presenta características de

3



zona puna, siendo su clima frígido, vientos helados y precipitaciones de granizo y

nevadas; las cotas están por encima de los 3,600 m.s.n.m. En algunas zonas de esta

unidad la glaciación se evidencia por una cobertura de depósitos fluvioglaciares, así

como morrenas. Se encuentra bastante disectada por pequeñas quebradas las cuales

todavía no han profundizado, encontrándose en su estadío inicial de erosión. Esta

unidad se extiende hasta las Pampas de Cangallo.

c. PENILLANURAS DISECTADAS

Son relieves subhorizontales desarrollados entre los 2,700 y 3,500 m.s.n.m. los cuales

se hallan surcados por numerosas quebradas y ríos.

Esta unidad se halla predominantemente modelada sobre la Formación Ayacucho, la

cual debido a la litología mayormente volcano-sedimentaria al erosionarse da

superficies aborregadas.

d. ESTRIBACIONES ORIENTALES DE LA CORDILLERA OCCIDENTAL

Esta unidad comprende una extensa área ubicada al Oeste, constituída por una

cadena de cerros, los cuales vienen a ser los contrafuertes orientales de la Cordillera

Occidental. Esta unidad presenta una morfología bastante abrupta con picos que

sobrepasan los 4,200 m.s.n.m. y las geoformas glaciares, valles en “U”, circos

glaciares y depósitos fluvioglaciares; éstas se encuentran en rocas volcánicos de

diversas formaciones y del Grupo Mitu.

2.2 LITOLOGIA Y ESTRATIGRAFIA

En la zona estudiada afloran rocas sedimentarias, volcánicas y vulcano-

sedimentarias con edades correspondientes al neógeno y Cuaternario. Entre estas

unidades existen discordancias considerables que indican estadíos de intensa erosión

o no deposición.

A continuación se procederá a describir las unidades litoestratigráficas que se

encuentran en el área de influencia del Proyecto las cuales se describen teniendo en

cuenta sus edades empezando por la más antigua y finalizando por la más reciente.

2.2.1 FORMACIÓN AYACUCHO

Denominada así por Mégard y Paredes (1972, para esta formación se han reconocido

tres miembros los mismos tienen características litológicas propias, las cuales se

detalllan a continuación:

4



Miembro Ayacucho 1

Litologicámente está constituído por areniscas arcósicas de grano grueso a medio, con

estratificación cruzada bien marcada y tobas blancas de composición dacítica. Las

tobas son de grano grueso a fino, de poca cohesión y con buena proporción de biotita.

Miembro Ayacucho 2

Este miembro se caracteriza por ser una toba masiva de color rosado, la cual ocupa

gran parte de la cuenca de Ayacucho. La toba tiene una composición que varía de

riolítica a dacítica y textura porfirítica con grandes fenocristales de feldespatos,

especialmente plagioclasa que llegan a los 5 mm de diámetro en una matriz de grano

grueso constituída por vidrio volcánico, cuarzo y feldespatos.

Miembro Ayacucho 3

Está constituído por una serie compuesta de areniscas y lodolitas de naturaleza

tobácea, que descansa sobre las tobas masivas del miembro Ayacucho 2. Aflora en el

sector sur de Ayacucho, en los alrededores de Carmen alto, donde constituyen una

secuencia de areniscas notablemente compactas. Las areniscas Carmen alto por su

gran compactación merecen gran atención, ya que son utilizadas como material de

construcción en diversas edificaciones de la ciudad de Ayacucho.

2.2.2 VOLCÁNICO TUTAYACC ORCCO

Consiste de lavas cuyas morfologías son de inclinaciones suaves y con formas

tabulares características de derrames con poca viscosidad.

Desde el punto de vista geoquímico, las muestras revelan ser andesitas bajas en sílice

y con altos contenidos de aluminio y potasio.

Estos volcánicos son más jóvenes que los derrames lávicos de la Formación

Ayacucho, los cuales son cubiertos discordantemente por estos flujos en forma casi

horizontal.

2.2.3 VOLCÁNICOS ATUNSALLA

La distribución y rumbo de estas tobas nos indican que su origen está en esta caldera,

las tobas faltan por erosion glaciar en las inmediades del centro. Morfologicamente

presentan un relieve ondulado con sistema de drenaje dendrítico característico.

Se ha podido reconocer por lo menos 4 miembros de flujos piroclásticos

sobreyaciendo uno a otro concordantemente y con espesores cuyos valores van

decreciendo de abajo hacia arriba, desde 60 hasta 20 m. La base está constituída por

una brecha de erupción de varias decenas de metros de espesor.

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Los miembros superiores muestran clastos de tamaño mediano (menores a 2 y 3 cm.),

con ausencia de texturas eutaxíticas que indican un emplazamiento bajo con un

régimen relativamente más frío.

Las dataciones de estas tobas oscilan entre 2.23 +/- 0.3 m.a., 2.34 +/-0.2 m.a. y 2.76

+/- 0.3 m.a. según Noble & McKee 1982. Este volcanismo correspondería por tanto, al

último evento de compresión tectónica.

2.2.4 DEPÓSITOS CUATERNARIOS PREISTOCENOS

Glaciares y Fluvioglaciares

Estos depósitos están representados por acumulaciones de material morrénico antiguo

y reciente distribuído en las cabeceras de los valles glaciares. Restos de estos

materiales se encuentran tapizando el fondo de los valles glaciares, sobre una altura

de aprox. 4,200 m.s.n.m.

Son acumulaciones de gravas semiredondeadas con diámetros de 2 a 6 cm,

englobadas sobre matrices arenosas y limoarcillosas de depósitos semiconsolidados,

que incluyen frecuentes bloques rocosos de varios centímetros a algunos decímetros

de grosor.

Depósitos Morrénicos

Constituidos por mezcla de gravas, arenas y limos, que engloban fragmentos rocosos

de tamaños y porcentajes variables. Los depósitos morrénicos están asociados a los antiguos centros de glaciación y se propagan especialmente en el escenario de la laguna.

En la zona de estudio los depósitos morrénicos se infieren de propiedades permeables a muy permeables; se estima que estos depósitos cuaternarios no superan los 1.50 metros de grosor en la zona.

2.3 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

En el período Terciario y a nivel regional, la cuenca estructural de Ayacucho se

desarrolló por efectos de subsidencia en la margen derecha de la cordillera oriental. La

ocurrencia de este tipo de estructura, dio lugar a un fallamiento en bloques, resultando

una faja subandina que constituye la cuenca de Ayacucho, la misma que limita hacia el

Este con el macizo de Razuhuilca y hacia el Oeste con otro pilar tectónico, el macizo de

Vinchos. Estos macizos aportaron activamente materiales para el desarrollo de la

cuenca estructural, en la que se dieron marcados cambios litológicos en las secuencias

estratigráficas depositadas, que se intercalaron con eventos volcánico que dieron lugar a

lavas y piroclásticos.

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Localmente los conglomerados y areniscas, pertenecientes al miembro inferior de la

formación Ayacucho, se hallan estratificados en gruesos paquetes con rumbos cercanos

a Norte-Sur y buzamiento de 60º Este en promedio, presentando ligero fracturamiento,

por sectores.

El plegamiento en la región es bastante abierto, en el orden de centenares de metros a

kilométros, por lo que a nivel local no es apreciable.

En el área de estudio se han podido reconocer 4 zonas estructurales. Ver Anexo I Fig.

05 Mapa de Zonas Estructurales, las mismas que se detallan a continuación:

Zonas Estructurales

I. Zona Occidental

Corresponde a un sector de un área relativamente poco deformado.

Morfológicamente, presenta un relieve bastante ondulado debido a un prolongado

lapso de erosión; se encuentra cubierta por las tobas atunsulla, rellenando el

paleorelieve suave, conformado por el Grupo Mitu y el Complejo Granítico de

Querobamba.

II. Zona transicional

Corresponde a una zona rígida, compuesta por los intrusivos del Complejo Granítico

Querobamba y stocks hipabisales. Esta zona está afectada por un fracturamiento

compresivo.

III. Zona Oriental

Allí están materializadas con mayor intensidad de las fases tectónicas del Cenozoico

y que afectan a una gruesa secuencia estratigráfica con un rango vertical que

comprende desde el Eoceno superior hasta el Plioceno. La zona está caracterizada

por un plegamiento apretado que afecta a la secuencia pelítica-psamiticas, se ha

deformado plásticamente desarrollando pliegues disármonicos.

IV. Zona Central

Corresponde al relleno de la Cuenca de Ayacucho actual, siendo afectado por las

fases Quechua 2 y 3 y causando probablemente el ascenso y la erupción de los

magmas. El plegamiento es muy suave y muy amplio (longitudes de varios

centenares de metros). En parte superpuesto por el fallamiento parcial en bloques,

debido a la subsidencia intermitente y contínua de la Cuenca de Ayacucho.

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2.4 GEODINAMICA EXTERNA

En general, la meteorización física y química seguirá afectando a los conglomerados y

areniscas a través del tiempo, disgregándolos en fragmentos y trasformando sus

elementos constituyentes en compuestos arenosos-arcillosos, que implican una

disminución paulatina de sus condiciones de resistencia y estabilidad.

La acción de las aguas de escorrentía y fluviales, en época de lluvias, producen

socavamiento de cárcavas en los conglomerados de pobre consistencia y en el material

de cobertura. El progresivo socavamiento causa inestabilidad en laderas con el

consecuente deslizamiento, dando lugar, en el tiempo, a la formación de quebradas

anchas y profundas con taludes inestables.

2.5 SISMICIDAD

De acuerdo al Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la Norma Técnica

de Construcciones E-030, 1989), el área de estudio se ubica en la Zona II (Ver el

Anexo I Figura Nº 01 “Zonificación Sísmica del Perú”), que se caracteriza por una

actividad sísmica del tipo Media, existiendo las posibilidades que ocurra sismos de

intensidades considerables en la Escala de Mercalli modificada de VI grados de

intensidad. (Ver Anexo I Figura Nº 02 “Mapa de Intensidades Sísmicas del Territorio

Peruano”).

Teniendo en cuenta la Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo

la cimentación, se recomienda adoptar en los diseños Sismo-Resistentes, el siguiente

parámetro:

Factor de Zona = 0.30 Factor (g)

Si bien es cierto que en la zona de estudio, no se han detectado fallamientos

superficiales del tipo activo, que este asociado a la ocurrencia de los sismos, para los

diseños de las obras y en consideración a las características sísmicas del área de

estudio, se recomienda adoptar un Coeficiente sísmico para Presas de Tierra de 0.15

a 0.25 y para Presas de Enrocado de 0.10 a 0.20 (Ver en Anexo I la Figura Nº 03

“Coeficiente Sísmico para Presas Pequeñas y Medianas”).

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III. GEOLOGIA LOCAL - ALTERNATIVA DE REPRESA YANACOCHA

El planeamiento del proyecto, ha considerado como alternativa de embalse, la zona

que ocupa la laguna Yanacocha, ubicada por encima de los 4100 m.s.n.m., ubicada en

las siguientes coordenadas UTM:

Laguna X Y Z

Yanacocha 581756 8525143 4140

Los materiales que la conforman son principalmente depósitos morrénicos que

infrayacen a materiales rocosos, correspondientes a la Formación Ayacucho.

La geología de superficie en la zona de Represa y Vaso ha sido presentada en el

Plano PG - 02 “Geología de Superficie – Zona de Represa y Vaso”.

3.1 ZONA DEL VASO

Localizada en un tramo encañonado de la Laguna Yanacocha, en ambos

flancos los afloramientos rocosos se encuentran constituídos por rocas volcánicas de

la Formación Ayacucho (Miembro 2).

3.1.1 GEOMORFOLOGÍA

La zona de embalse se encuentra situada en una zona de valle intermontañoso, por lo

observado, la evolución de esta cuenca ha tenido un control litológico, influenciado por

los alineamientos estructurales principales, próximos al área de estudio (Ejes de

pliegues y fallamientos).

Los taludes rocosos en ambos flancos se presentan con pendientes menores a 10º, se

muestran estables y la posibilidad de procesos de desestabilización con embalse lleno

quedan descartadas, sobre todo por la escasa cobertura de suelos.

3.1.2 LITOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA

El área del embalse, involucrará a las siguientes unidades litoestratigráficas:

Formación Ayacucho (Miembro 2) y Depósitos Morrénicos.

Formación Ayacucho Miembro 2 ( Nm-ay2 )








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de tamaños y porcentajes variables. Los depósitos morrénicos están asociados a los antiguos centros de glaciación y se propagan especialmente en el escenario de la laguna.

En la zona de estudio los depósitos morrénicos se infieren de propiedades permeables a muy permeables; se estima que estos depósitos cuaternarios no superan los 1.50 metros de grosor en la zona.

3.1.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Los rasgos estructurales observados en los afloramientos rocosos del área, muestran

alineamientos paralelos al curso de la Quebrada Ichocruz, estos se han generado

producto de los procesos volcánicos.

Los rasgos estructurales del área están manifestados por diaclasas y/o fracturas

originadas mayormente por enfriamiento (rocas volcánicas), esfuerzos tectónicos y en

menor proporción por relajación de esfuerzos. No se han determinado la presencia de

fallas activas en la zona de estudio.

En las condiciones actuales no se considera que existan riesgos críticos para la

seguridad de las obras.

3.1.4 GEODINÁMICA EXTERNA

El riesgo geodinámico en la zona de embalse es alto debido al relieve abrupto y a la

naturaleza volcánica de la roca, la cual se debilita al ser afectada por períodos de

lluvias excepcionales generando caídas de rocas de tamaños mayores a 1.0 m. de

diámetro.

Debido a ello se recomienda preveer la existencia de movimientos de masa de gran

consideración que afecten la seguridad de las obras proyectadas.

3.1.5 ESTANQUEIDAD DEL EMBALSE

Las rocas que predominan en la zona de embalse son rocas volcánicas (tobas) que

varían de riolíticas o dacíticas, consideradas como rocas de dureza intermedia según

la Escala de Protodiakonov.

Formación Roca Peso Específico (g/cm3) Porosidad (%)

Riolita 2.4 - 2.6 4 - 6

Tobas 1.9 - 2.3 14 - 40 100 - 460

Cuadro Nº 01: Valores Típicos del Peso Específico, Porosidad de Rocas y Dureza en la Zona

de Embalse

Resistencia a la

compresión simple

Kp/cm2)

Formación Ayacucho

Miembro 2Valores medios de Peso Específico, Porosidad y Dureza; datos seleccionados apartir de Goodman (1989), Rahn (1986), Walthan (1999), Farmer (1968) y Escala Protodiakonov

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Por otro lado, la filtración en el vaso a través de este tipo de rocas sería de rangos

intermedios debido a que la roca predominante son tobas y presentan sistemas de

diaclasamiento por efecto de fuerzas compresionales y tensionales, lo cual se espera

que sean selladas con los materiales finos de la sedimentación en el embalse.

3.2 ZONA DE CIERRE

La zona de cierre está ubicada en el sector más estrecho aguas abajo de la Laguna

Yanacocha a más de 30 metros de distancia, se encuentra proyectada sobre rocas

volcánicas de la Formación Ayacucho (Miembro 2), principalmente sobre material

tobáceo (riolitas y/o dacitas), cubiertos por depósitos morrénicos que no superan el

1.00 metro de espesor.

3.2.1 GEOMORFOLOGIA

En el eje de represa el cauce presenta una sección transversal en forma de “U” con los

flancos inclinados, presentando pendientes que no superan los 10º en ambos flancos,

con un ancho de cauce promedio de más de 180 metros.

Por lo observado, la evolución de esta cuenca ha tenido un control litológico debido a

los procesos del vulcanismo presentes en la zona, dando como resultado llanuras

volcánicas con redes de drenaje subparalelo.

3.2.2 LITOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA

En el área de estudio predominan las rocas volcánicas de la Formación Ayacucho, y

depósitos cuaternarios morrénicos y fluvioglaciares, los que se detallan a continuación:

Formación Ayacucho Miembro 2 ( Nm-ay2 )








de tamaños y porcentajes variables. Los depósitos morrénicos están asociados a los

antiguos centros de glaciación y se propagan especialmente en el escenario de la

laguna.

En la zona de estudio los depósitos morrénicos se infieren de propiedades permeables

a muy permeables; se estima que estos depósitos cuaternarios no superan los 1.50

metros de grosor en la zona.

11




Conformadas por acumulaciones de gravas semiredondeadas englobadas sobre

matrices arenosas y limoarcillosas de depósitos semiconsolidados, que incluyen

frecuentes bloques rocosos de varios centímetros a algunos decímetros de grosor, de

naturaleza volcánica.

3.2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

En las condiciones actuales las estructuras geológicas en la zona de estudio (Fallas

Normales), no se encuentran activas por lo que no se considera existan riesgos

críticos para la seguridad de las obras.

Sin embargo, se recomienda no descartar procesos de remoción en masa que

pudieran estar asociados a la presencia de domos volcánicos, los cuales se han

podido observar a unos 500 metros aprox hacia el NE de la zona de represa y

embalse.

3.2.4 ESTABILIDAD DE TALUDES

La estabilidad de las excavaciones que han de efectuarse en la construcción de la

Represa proyectada y sus obras conexas presenta el detalle siguiente:

Para excavaciones en roca fija y roca suelta la apertura de zanjas se puede hacer con

cortes verticales hasta alturas no mayores a los 10.00 m.; sin embargo, a partir de esta

altura se requiere entibar básicamente por medidas de seguridad y con las

protecciones necesarias.

Los taludes de corte recomendados para las excavaciones que han de efectuarse son

los siguientes: Para excavaciones en roca fija y roca suelta se recomienda 1:0.25 y

1.0.30 (V/H).

3.2.5 CLASIFICACION DE LOS MATERIALES DE EXCAVACIÓN

Los materiales para efectos de excavación han sido clasificados en 3 tipos lo cual se

detalla en el Cuadro Nº 01 Volumen de Corte

Roca Fija (RF): Cuando requieren de uso sistemático de explosivos para su afloje y

remoción.

Roca Suelta, Fracturada o blanda (RS): Removible con maquinaria y uso de

explosivos en menor porcentaje para su afloje y posterior remoción.

Suelo (S): Material removible con medios manuales y/o mecánicos.

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Para el caso del movimiento de tierras durante la construcción de la Represa

Yanacocha y sus obras conexas se ha de utilizar la clasificación del material de

excavación siguiente:

3.2.6 CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS - CIMENTACIÓN

El levantamiento de superficie en campo ha permitido identificar la secuencia rocosa

del tipo riolitico a dacítico, en afloramientos y cerca de superficie, se hallan debilitadas

por la acción del intemperismo físico y químico, restándoles consistencia; pero en

profundidad se muestran más compactas y consistentes, lo cual se concluye en que la

roca al estado fresco, es decir sin alteración tiene una moderada a buena consistencia

y compactación, que se traduce en su resistencia a la excavación y estabilidad,

presentando buenas condiciones de cimentación.

En consecuencia, en la zona de cierre como en la zona del embalse de la Alternativa

de Represa Yanacocha se ha de considerar una profundidad de cimentación como

mínimo de 3.50 m. tomado desde el manto rocoso y que permita que las estructuras

de cimentación se apoyen directamente sobre el macizo rocoso.

La cimentación del cuerpo de la Represa proyectada, requiere que sea estudiada a

mayor detalle mediante perforaciones diamantinas rotativas de 25.00 m. de

profundidad como mínimo, en puntos específicos de la zona de cierre de la represa.

Realización de Ensayos de permeabilidad en cada sondeo y a diferentes

profundidades. Ensayos del tipo Lefranc con carga constante y del tipo Lugeon a

presión en roca.

Realización de Estaciones geomecánicas; las cuales se encuentran ubicadas en el

mismo punto de ubicación de los Sondeos. Estas estaciones permiten realizar la

descripción litológica de la matriz y macizo rocoso de la cimentación, muestreo de

rocas y determinación del valor del Rock Mass Rating (RMR).

Para llegar al nivel de cimentación de presa se requiere utilizar una voladura

controlada que minimice su efecto sobre estructuras existentes que debiliten a la roca,

disminuyendo la estabilidad del macizo rocoso y aumentando la posibilidad de

filtración de aguas por debajo de la cimentación.

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CUADRO Nº01: VOLUMEN DE CORTE

Descripción S (%) RS (%) RF (%)Zona de Cierre 15 25 60

Yanacocha


IV. CONDICIONES GEOLOGICAS - CANAL DE CONDUCCIÓN (3+980 Km)

A lo largo de la alternativa del Canal de Aducción de 6+800 Km, el basamento rocoso

está conformado principalmente por rocas volcánicas de la Formación Ayacucho

(Miembro 2) constituída principalmente por materiales tobáceos con rocas que varían

de riolitas a dacitas, sobre esta formación geológica se encuentran depósitos

cuaternarios fluvioglaciares constituídos por gravas semiredondeadas con diámetros

de 2 a 6 cm, englobadas sobre matrices arenosas y limoarcillosas.

La secuencia rocosa del tipo riolitico a dacítico, en afloramientos y cerca de superficie,

se hallan debilitadas por la acción del intemperismo físico y químico, restándoles

consistencia; pero en profundidad se muestran más compactas y consistentes, lo cual

se concluye en que la roca al estado fresco, es decir sin alteración tiene una moderada

a buena consistencia y compactación, que se traduce en su resistencia a la

excavación y estabilidad. La secuencia y relaciones estratigráficas generalizadas

identificadas en la zona de estudio son las siguientes:

Formación Ayacucho (Miembro 2)







Conformadas por acumulaciones de gravas semiredondeadas englobadas sobre

matrices arenosas y limoarcillosas de depósitos semiconsolidados, que incluyen

frecuentes bloques rocosos de varios centímetros a algunos decímetros de grosor, de

naturaleza volcánica.

4.1 SECTORIZACION INGENIERO GEOLOGICA

Basado en la prospección en campo, se ha realizado la Sectorización Ingeniero

Geológica para las alternativas de canal de aducción y conducción, en donde se detallan

las condiciones de tipo de suelos, relieve, obras presentes a lo largo del canal.

En el presente caso y para los fines de medición y estimación de los costos de obra, las

excavaciones en superficie serán clasificadas según el tipo de material a excavar de

acuerdo a la siguiente descripción:

Excavación en Roca Fija.- Las excavación en roca fija consiste en la remoción de

todos los materiales que no pueden ser removidos por pala mecánica o por equipos de 14



movimiento de tierra, sin continuos y sistemáticos disparos o voladuras, barrenos y

acuñamientos; la remoción de rocas individuales de más de un metro cúbico de volumen

será clasificado como excavación en roca fija.

Excavación en Roca descompuesta.- Consiste en la remoción de todos los materiales

que pueden ser removidos con pala mecánica o equipo pesado de movimiento de

tierras, con uso ocasional de cargas explosivas; la remoción de piedras y bloques

individuales de menos de 1.00 metro cúbico y mayor de 0.5 metro cúbico de volumen,

será clasificada como excavación en roca descompuesta.

Excavación en Material Suelto.- La excavación consiste en el levantamiento de todos

los materiales que pueden ser removidos a mano, con excavadoras y/o equipos de

movimiento de tierras.

Esta caracterización es presentada en dos planos: PG-03 y PG-04 Caracterización

Ingeniero Geológica – Canal de Conducción (3+980 Km).

4.2 GEOTECNIA DEL CANAL DE CONDUCCIÓN

Basado en la información técnica existente, se han inferido las características

geotécnicas de los materiales de cimentación del canal proyectado.

A continuación se detallan las condiciones geotécnicas para cada alternativa.

4.2.1 CARACTERIZACIÓN INGENIERO GEOLOGICA – CANAL DE

CONDUCCIÓN (3+980 Km)

1. Tramo Km 0+000 a 2+000 Km

Formación Geológica : Formación Ayacucho (Miembro 2)

Clasificación SUCS : Roca

% Roca Fija : 45%

% Roca Suelta : 20%

% Suelo : 35%

Pendiente de Talud : 25º - 40º

Observaciones :

15


A lo largo del canal se han observado

afloramientos de rocas de naturaleza volcánica

riolítica a dacítica, las cuales en superficie han

dado lugar a depósitos cuaternarios, debido a la

intensa meteorización y desintegración de la roca.


2. Tramo Km 2+000 a 3+980 Km

Formación Geológica : Formación Ayacucho (Miembro 2)

Clasificación SUCS : Roca

% Roca Fija : 45%

% Roca Suelta : 20%

% Suelo : 35%

Pendiente de Talud : 30º - 40º

Observaciones :

V. AREAS DE PRÉSTAMOS Y CANTERAS

Se han prospectado y/o verificado áreas de préstamos que aporten los

materiales factibles de ser utilizados durante el proceso constructivo de las obras

16


A lo largo del canal se han observado

afloramientos de rocas de naturaleza volcánica

riolítica a dacítica y textura porfirítica con

grandes fenocristales de feldespatos, las cuales

en superficie han dado lugar a depósitos

cuaternarios, debido a la intensa meteorización y

desintegración de la roca.

En términos generales, el macizo rocoso a lo

largo del trazo del canal, se presenta con

Moderada Meteorización (W3), medianamente

fracturado (F3) y de resistencia media (R3)

Según ISRM-1980.

El canal inicia tomando aguas de la Quebrada

Ichocruz.

En términos generales, el macizo rocoso a lo

largo del trazo del canal, se presenta con

Moderada Meteorización (W3), medianamente

fracturado (F3) y de resistencia media (R3)

Según ISRM-1980.

El canal inicia tomando aguas de la Quebrada

Ichocruz.


proyectadas; para tal fin se procedió inicialmente a una selección de las áreas más

aparentes de ser utilizadas.

Las investigaciones fueron orientadas con el objetivo de aportar las características

físicas y mecánicas de los materiales que se puedan utilizar para la construcción de la

obra proyectada y para la estimación de los volúmenes de explotación.

Las zonas para explotación de agregados, se localizan próximos a los cauces actuales,

por lo que su explotación sería en la época de estiaje; en algunos presentan un alto

porcentaje de cantos rodados en su composición, que pueden incluso proporcionar los

materiales para enrocados.

5.1 MATERIAL IMPERMEABLE

Los materiales impermeables son escasos, encontrándose generalmente pequeños

lentes de arcilla arenosa o arcilla gravosa, estando ubicada fuera del perímetro de la

zona de cierre, por lo cual no es recomendable una presa de tierra.

5.2 MATERIAL DE AGREGADO

Los agregados se ubican aguas arriba de la zona de cierre – Represa Yanacocha

aproximadamente a 2 Km de distancia, los materiales que la conforman son depósitos

fluvioglaciares constituídos principalmente por gravas semiredondeadas con diámetros

de 2 a 6 cm, englobadas sobre matrices arenosas y limoarcillosas de depósitos

semiconsolidados, que incluyen frecuentes bloques rocosos de varios centímetros a

algunos decímetros de grosor, de naturaleza volcánica.

Ubicada en las siguientes coordenadas UTM:

X = 582,238 Y = 8´527,240 Z = 4125 m.s.n.m.

Se tiene que realizar apertura de accesos.

5.2.1 PROPIEDADES FISICAS

A continuación se indicarán las principales características del área evaluada en

función de la prospección en campo:

Geología : Depósitos fluvioglaciares

Clasificación SUCS : GP - GC (Gravas Mal Gradadas)

Porcentaje de gravas : Superior a 60%

Porcentaje de arenas : Superior a 25%

Porcentaje de finos : Inferior a 15%.

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Potencia de Explotación mín.: 2.50 metros

Porcentaje de Utilización : 70%

5.2.2 INTERPRETACION GEOTECNICA

Los materiales evaluados, presentan una aceptable distribución granulométrica, forma

de sus elementos, similar origen litológico y grado de conservación de sus elementos.

Se estima un porcentaje de utilización del 70%, para una potencia de explotación

mínima de 2.50 m.

Se deberán realizar ensayos estándar y análisis especiales de Mecánica de Suelos y

agregados durante el Estudio a Nivel de Factibilidad para determinar las propiedades

físicas y mecánicas a detalle.

CONSIDERACIONES AMBIENTALES EN EL MANEJO DE CANTERAS

EXPLOTACIÓN DE CANTERAS

La explotación de canteras en cerros y laderas, generalmente provoca zonas

inestables; principalmente, por la ejecución de cortes altos con taludes inestables,

provocan derrumbes y deslizamiento que en su mayoría ocurren una vez concluída las

obras.

Para la explotación de canteras se tendrá en cuenta:

Las canteras serán seleccionados previo análisis y alternativas y su

explotación, será sometida a los análisis de laboratorio respectivos.

La cubierta vegetal, removida de una zona de préstamo, debe ser almacenada

para ser reutilizada posteriormente en las restauraciones futuras.

Los drenajes naturales interceptados por los cortes deberán ser canalizados

con el fin de proteger el talud y evitar erosión e inestabilidad en el mismo.

VI. PROGRAMA: INVESTIGACIONES GEOLOGICAS Y GEOTECNICAS-NIVEL DE

FACTIBILIDAD

A continuación se indicarán las investigaciones geológicas y geotécnicas,

requeridas para el Nivel de Factibilidad; el mayor detalle de las investigaciones se

aplicaran en la zona de represa; estas se apoyarán en:

Levantamientos geológicos de Superficie.- Se procederá a elaborar los planos

geológicos de planta y las respectivas secciones ó perfiles ingeniero geológicos.

Investigaciones geotécnicas con fines de cimentación en la zona de Represa

(Prospección geofísica, perforaciones diamantinas, excavaciones manuales, ensayos

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de laboratorio y clasificaciones geomecánicas), que servirán para definir el

tratamiento de la cimentación de la presa.

Investigaciones geotécnicas con fines de evaluación de áreas de préstamos y

canteras (Excavaciones exploratorias, ensayos de Mecánica de Suelos y análisis

químicos).

Los programas finales de las investigaciones geotécnicas, serán definidas en base a

los datos que se obtengan durante los levantamientos geológicos de superficie; estos

relacionados al tipo y rango de las investigaciones.

Es conveniente indicar, que el rango de las investigaciones con fines de cimentación

estará en función del nivel del estudio que se programe y magnitud de la obra a

proyectarse.

La interpretación y correlación de los resultados permitirá determinar los parámetros

geotécnicos de los materiales de fundación de la zona de represa y la evaluación de

áreas de préstamos y canteras.

6.1 ZONA DE REPRESA

Geología de Superficie, escala 1:2000 ó 1: 1000.- El levantamiento geológico

incidirá en los siguientes aspectos: Litología, estratigrafía, geomorfología, procesos

cársticos, procesos de geodinámica externa, hidrogeología, estabilidad de taludes

y los aspectos estructurales (Fracturas, fallas, diaclasas).

Prospecciones geofísicas (SEV y sísmica de refracción); ejecución que será

definida del avance e interpretación de las investigaciones geológicas de

superficie.

Excavaciones exploratorias: Un total de tres (03), con profundidades promedios de

6.00m; incluye los muestreos representativos y ensayos de laboratorio.

Perforaciones exploratorias: Un mínimo de tres (03), con profundidades promedios

Similares a la altura de la represa; incluye los ensayos In Situ (Permeabilidad,

cálculo del RQD y RMR), muestreos representativos y ensayos de laboratorio.

Perfil Geotécnico.- Se elaborará una sección de la represa con indicación en

profundidad, de la variación de los materiales y de los parámetros de resistencia y

permeabilidad.

6.2 VASO

Geología de Superficie, escala 1: 10000 a 1:5000.- Se incidirá en los siguientes

aspectos: Litología, estratigrafía, geomorfología, procesos de geodinámica externa, 19



disolución de calizas, hidrogeología, estabilidad de taludes, valorización de

pendientes, aspectos estructurales (Fracturas, fallas, diaclasas), estanqueidad del

vaso, etc. El área del levantamiento se proyectará unos 10m. por encima de la cota

de coronación de la represa.

En función de los resultados, se analizará la conveniencia de ejecutar

excavaciones exploratorias y pruebas in situ, para evaluar la estanqueidad del

vaso.

6.3 AREAS DE PRÉSTAMOS Y CANTERAS

Ejecución de excavaciones exploratorias y ensayos de laboratorio de mecánica de

suelos y químicos; mediante los ensayos estándar y especiales se determinarán los

parámetros físicos y mecánicos de los materiales a utilizarse en la construcción de las

obras civiles.

En concordancia con los tipos de estructuras a proyectarse, se deben evaluar las

siguientes zonas: Préstamo de agregados y material granular, préstamo de material

fino (Impermeable) y canteras de rocas.

Se estima la ejecución de un mínimo de tres excavaciones en cada préstamo y un

muestreo representativo con fines de enrocado.

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Al presente nivel de estudios y basado en la información existente y en la

prospección en campo, se tiene las siguientes conclusiones y recomendaciones.

7.1 CONCLUSIONES

La Evaluación Geológica – Geotécnica A Nivel Perfil del presente proyecto

comprendió: Geología de superficie, aspectos ingeniero geológicos de la zona de represa

y del vaso Yanacocha y las alternativas de Canal de Conducción Yanacocha (3+890

Km), además de la evaluación de áreas de préstamos y canteras.

El relieve en la zona del presente estudio presenta morfologías relacionadas con la

actividad volcánica ocurrida durante el Terciario Superior, observándose: la unidad

geomorfológica conocida como “Zona de altas Cumbres” cuyas altitudes van de 3,800

a más de 4,000 m.s.n.m., presentando una topografía suave a modelada por la erosión

de flujos lávicos, cuyas pendientes no son agrestes y tienen una gradiente casi

homogénea.

En la zona, se han identificado formaciones geológicas cenozoicas que varían del

Mioceno al cuaternario pleistocénico. Las formaciones directamente involucradas con

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las obras corresponden a las rocas volcánicas de la Formación Ayacucho Miembro 2

de naturaleza tobácea; y los depósitos cuaternarios morrénicos y fluvioglaciares.

Estructuras geológicas tipo fallas que se muestren activas no han sido detectadas

durante los trabajos de campo en la zona del embalse.

Según la Carta de Regionalización Sismotectónica del Perú, el área de estudio se

ubica en la Zona Nº -II, que se caracteriza por una actividad sísmica del tipo Media.

Se sugiere proyectar los tipos de presa: Presa de Gravedad, Presa de Enrocado y

Presa de Concreto, considerar como profundidad de cimentación 3.5 m.

La cimentación del cuerpo de la Represa proyectada, requiere que sea estudiada a

mayor detalle mediante perforaciones diamantinas rotativas de 25.00 m. de

profundidad como mínimo, en puntos específicos de la zona de cierre de la represa.

7.2 RECOMENDACIONES

Al presente nivel de estudios, tomar en cuenta el rubro Nº 3.2.6

“Consideraciones Geotécnicas - Cimentación”, que se basan en observaciones de

campo realizadas.

Para una posterior fase, las características geotécnicas de la cimentación se definirán

en función de los resultados de estudios geológicos y geotécnicos más detallados, que

se incluyen en el Rubro VI “Programa de Investigaciones Geológicas y Geotécnicas”;

los que definirán el tratamiento de la cimentación en función de los parámetros

geotécnicos y la altura de presa.

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Documents

Geologia y Geotecnia