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APÉNDICE GEO-7

MEMORIA GEOLÓGICA SOBRE LA VISITA DE WYNFRITH RIEMER EN NOVIEMBRE 2012

Proyecto Hidroeléctrico Río San Pedro - Memoria Geológica sobre la Visita en Noviembre 2012

Contenido 1 Introducción ........................................................................................................................ 2

1.1 Motivo ......................................................................................................................... 2

1.2 Objetivo ....................................................................................................................... 2

1.3 Antecedentes ................................................................................................................ 3

1.4 Itinerario ...................................................................................................................... 4

2 Fenómenos de Inestabilidad ................................................................................................ 4

2.1 Asentamiento Geológico ............................................................................................. 4

2.2 Ladera Izquierda – Derrumbe Molino ......................................................................... 5

2.3 Ladera Izquierda – Estabilidad Superficial y de Moderada Profundidad .................... 7

2.3.1 Situación General ................................................................................................. 7

2.3.2 Aspectos Geológicos ............................................................................................ 7

2.3.3 Aspectos Hidrogeológicos .................................................................................. 12

2.4 Ladera Derecha .......................................................................................................... 14

3 Conclusiones, Recomendaciones ..................................................................................... 15

3.1 Estabilidad de la Ladera Izquierda ............................................................................ 15

3.2 Ladera Derecha .......................................................................................................... 16


1 INTRODUCCIÓN 1.1 MOTIVO

Colbùn S. A, está preparando el desarrollo del Proyecto Hidroeléctrico San Pedro en la

Región de los Ríos, Chile. El proyecto comprende:

Presa de gravedad en hormigón compactado por rodillo, altura 59 m

Central hidroeléctrica de 144 MW potencia instalada.

El proyecto era objetivo de varios estudios geológicos, geotécnicos y sismológicos y Colbún

realizó un programa voluminoso de reconocimientos de campo y de exploraciones del

subsuelo.

Ya se construyeron dos túneles de desvío con el pique de compuertas en la ribera izquierda

del Río San Pedro y se comenzó la excavación para la casa de máquinas en la ribera derecha.

En la actualidad los trabajos de construcción están suspendidos, sujeto a una aclaración

definitiva de ciertos aspectos geológicos y la elaboración del proyecto definitivo

correspondiente.

Recientemente, INGETEC elaboró un estudio sobre la situación geológica y geotécnica del

sitio de la presa con enfoque en las condiciones en la ladera izquierda. INGETEC presento un

modelo geológico y con base en un análisis geotécnico propone ajustes en el diseño de la

obra.

INGETEC llegó a modificar la interpretación del asentamiento geológico de la ladera

izquierda con las consecuencias correspondientes para el diseño. En esta situación es el deseo

de Colbún de conseguir un concepto consolidado y por este motivo invitó a una revisión del

punto de vista geológico.

El informe, basado en una visita al proyecto, estudio de documentos y discusiones con los

especialistas a cargo de las investigaciones realizadas, trata de encontrar las razones de las

diferencias en la interpretación geológica y de examinar su impacto en la obra.

1.2 OBJETIVO

Como resultado de los estudios geológicos del proyecto se presentaron inquietudes con

respecto a:

La posibilidad de un derrumbe originando al sur del Estero El Molino

Estabilidad de la ladera izquierda en el sitio de la presa

Agrietamiento de la roca en la ladera derecha del sitio de la presa.

En esta situación el enfoque principal de la misión al proyecto Río San Pedro era en las

condiciones geológicas relativas a la estabilidad de las laderas en el sitio de la presa,

prioritariamente la ladera izquierda.

En lo posible dentro del marco de tiempo disponible se revisó la información correspondiente

a los temas arriba mencionados, se examinaron condiciones geológicas y morfológicas en el

campo, supuestamente relacionadas con los fenómenos de inestabilidad (conjeturados o

evidenciados) y se inspeccionaron testigos de algunos de los sondajes realizados en el sitio de

la presa.


Adicionalmente se aprovechó de las aclaraciones ofrecidas y de las discusiones detalladas con

los profesionales especializados de Colbún, de INGEROC y de INGETEC.

1.3 ANTECEDENTES

Esencialmente se revisó tres informes:

Ingeroc: Informe geológico-geotécnico Presa San Pedro

Marzo 2012

Rizzo: Ingeniería y diseño para la estabilización de las laderas

Junio 2012

Ingetec: Evaluación geotécnica y diseño conceptual de solución a estabilidad de sitio CH San

Pedro

Septiembre 2012

Los informes arriba mencionados ofrecen resúmenes de los estudios anteriores que ya

comenzaron en el año 1995.

La información geológica mayormente se obtuvo de los sondajes que se realizaron en gran

número y a profundidad importante en el sitio de la presa y sus alrededores. Pero en esta

relación se debe destacar menoscabos que dificultan la interpretación geológica, por ejemplo:

La recuperación de testigos se hace difícil en la roca foliada y localmente alterada y

cizallada. Por consiguiente, una proporción notable del material en las cajas de

testigos es de aspecto “arena” y en parte de los registros aparece con esta descripción.

De hecho, esta “arena” por su mayor parte es producto de trituración por el proceso de

perforación y en algunos casos se trata obviamente de fragmentos lavados por el agua

de circulación y sedimentado posteriormente en el fondo del pozo o en superficie (ver

Figura 1). Entonces, para dejar constancia de la incertitud de interpretación, tal

material debe ser clasificado como “tramo sin recuperación representativa”.

Figura 1: “Arena” en las cajas de testigos. La porosidad así como la inclusión de materia

vegetal claramente evidencian que se trata de un artefacto, de ninguna manera representativo

del material existente en el tramo respectivo de la perforación.

La estructura de la roca constituye una faceta esencial del modelo geológico-

geotécnico. Falta conocer la orientación de la foliación, de las diaclasas y sobre todo


de las cizallas. Pero los testigos no-orientados ofrecen poca información al respecto.

Se nota en los perfiles geológicos del proyecto que generalmente se atribuye a las

zonas de cizalla una orientación paralela a la orientación generalizada de la foliación.

Esto tiene cierta justificación pero se debe admitir la existencia también de cizallas de

orientación completamente distinta de la foliación (no solamente en la ribera derecha).

De hecho, la roca encontrada en los túneles de desvío y en el pique se presento con una

calidad notablemente mejor de lo que hicieron suponer largos tramos de los sondajes de

exploración.

1.4 ITINERARIO

Lunes, 5 de Noviembre de 2012 Llegada a Santiago de Chile. Encuentro con los

ingenieros de Colbún, vuelo a Temuco, viaje a la zona

del proyecto, presentaciones y discusiones técnicas.

Martes, 6 de Noviembre de 2012 Recorrido por las laderas en cercanía del sitio de presa,

inspección de testigos de perforación, estudio de

documentos

Miercoles, 7 de Noviembre de 2012 Recorrido Estero El Molino, inspección de un túnel de

desvió, del pique y de testigos de perforación, estudio de

documentos, regreso a Santiago de Chile

Jueves, 8 de Noviembre de 2012 Reunión con los ingenieros de INGEROC,

teleconferencia con INGETEC, discusiones técnicas con

los ingenieros de Colbún, estudio de documentos

Viernes, 9 de Noviembre de 2012 Estudio de documentos, discusiones técnicas con los

ingenieros de Colbún, evaluación de datos

Sábado, 10 de Noviembre de 2012 Estudio de documentos, evaluación de datos, redacción

informe

Domingo, 11 de Noviembre de 2012 Salida de Santiago de Chile

El informe fue finalizado después de la salida de Chile.

2 FENÓMENOS DE INESTABILIDAD 2.1 ASENTAMIENTO GEOLÓGICO

La roca de fondo en el sitio de la presa consiste en sedimentos clásticos, arenosos y pelíticos,

de edad Paleozoica, en bajo grado de metamorfismo regional. El metamorfismo se nota

principalmente por la presencia de sericita en los planos de foliación.

Según el ángulo de la aplicación de la fuerza, la resistencia del esquisto a la compresión

simple alcanza entre 41 y 116 MPa. Existen pocos filones grafíticos de menor resistencia.

Suelos de edad Cenozoica cubren la roca de fondo. Se trata mayormente de:

Sedimentos glaciales y fluvio-glaciales, especialmente gravas, parcialmente

cimentadas

Sedimentos fluviales del Holoceno

Ceniza volcánica que forma una cubierta coherente en las laderas

Coluvio.


2.2 LADERA IZQUIERDA – DERRUMBE MOLINO

En realizando los estudios geológicos del Proyecto Río San Pedro, INGEROC identificó

condiciones morfológicas en el estribo izquierdo de la presa notablemente distintas de las que

rigen en los tramos adyacentes hacia aguas arriba y aguas abajo. Se concluyó que estas

condiciones radican en fenómenos de inestabilidad basados en la estructura de la roca de

fondo. Se detectaron filones de roca cizallada y de baja resistencia al corte, inclinados en

favor de la ladera izquierda (sur) y se acabó de formular la hipótesis de un derrumbe profundo

originando al sur del Estero El Molino (Derrumbe Molino). En el informe datando de Marzo

de 2012 INGEROC da un resumen de distintos aspectos que obran en favor de esta hipótesis.

Figura 2: Hipótesis del Derrumbe Molino. Topografía del mapa escala 1:50’000, falla de

base según informe INGEROC 2012.

Una condición primordial que permite la movilización y el avance de la gran masa del

Derrumbe Molino consiste en la supuesta existencia de un valle glaciar ancho y profundo,

pasando por el sitio de la presa. Al retirarse el glaciar, el pie de la ladera izquierda perdió el

apoyo lateral. Con esto se iniciaron movimientos profundos, aprovechándose de la estructura

de la roca, quiere decir de la foliación y de las cizallas interfoliacionales. Finalmente, la masa

del derrumbe chocó con el flanco derecho del antiguo valle glaciar. En el contexto de la

hipótesis, se supone que la Falla de Salbanda marca el contacto entre la roca desplazada del

Derrumbe Molino y de la ladera derecha del antiguo valle glaciar.

Cinéticamente, la hipótesis del Derrumbe Molino parece viable (ver Figura 2). De hecho,

recién se identificó en Himachal Pradesh (India) un gran derrumbe de forma muy parecida a

la postulada para el caso del Derrumbe Molino. Sin embargo, en el curso de la misión al

proyecto San Pedro no se logró encontrar evidencia innegable de la existencia del Derrumbe

Molino. En esta relación se debe mencionar:

Presencia de cizallas en la roca de fondo a mayor profundidad. Tales cizallas se suelen

formar por esfuerzos tectónicos en esquistos también a gran profundidad y en

condiciones donde se pueden excluir definitivamente la intervención de deformaciones

gravitacionales.

Continuidad y orientación de las cizallas. Los perfiles geológicos indican continuidad

de cizallas en sentido Sur-Norte a través el valle. Pero la continuidad de las cizallas en

sentido Este-Oeste entre los distintos perfiles no queda demostrada. El problema que

se presenta para la interpretación es que las perforaciones no permiten determinar la

orientación de las cizallas y que, en consecuencia, su correlación queda sujeta a una

interpretación. No se muestra continuación en dirección paralela al valle en los perfiles

geológicos adyacentes.

Perfil batimétrico longitudinal del valle. Supuestamente, anterior al evento del

Derrumbe Molino, el fondo del valle glacial se hallaba a una cota de aproximadamente

100 m más baja que el lecho actual del río. El Derrumbe Molino, cuando chocó con la

ladera derecha en la Falla de Salbanda, debe haber formado un taponamiento de casi


100 m de altura por encima del lecho actual. El perfil batimétrico no ofrece evidencia

de tal taponamiento. No tampoco se conoce evidencia de sedimentos lacustres

depositados aguas arriba del taponamiento (como, por ejemplo, existen en la cuenca

del Río Cortaderal donde derrumbes de las laderas de los valles glaciares resultaron en

la formación de las Lagunas Pejerreyes y Yeso).

Residuos de depósitos del valle original. Por ejemplo en el caso del derrumbe en

Himachal Pradesh, arriba mencionado, al igual que en otros casos parecidos, se

encontraron sedimentos fluviales por debajo de la masa del derrumbe. En el sitio San

Pedro, a pesar de que algunos sondajes penetraron el supuesto plano de rotura basal

del derrumbe, en ningún caso se hallaron restos de sedimentos fluviales, de una

morrena de fondo o de detritus transportado en superficie de un glaciar (como existe

en muchos glaciares de Chile).

Condición de la roca. Mientras que los horizontes superficiales de la ladera izquierda

se componen de un material deteriorado (alterado, movido, “descohesionado”), la

mayoría de los sondajes profundos así como los túneles de desvío encontraron roca de

calidad relativamente buena, sin indicios de transporte y deformación gravitacional.

La velocidad de la onda de compresión, determinada en el curso de la exploración

geofísica, alcanza valores elevados en la roca de fondo, acusando una calidad

geotécnica relativamente alta como no suele existir en una masa de derrumbe.

Contactos laterales. Se inspeccionaron en tres lugares los contactos laterales entre los

esquistos supuestamente movidos y depósitos glaciales. En estos tres casos los

contactos eran claramente sedimentarios sin indicio de movimiento diferencial entre

sedimentos Cuaternarios y esquistos. De hecho, admitiendo que los depósitos

glaciales/fluvioglaciales son geológicamente más antiguos que el derrumbe dificultaría

la hipótesis de la existencia de un valle abierto y vacío precedente al derrumbe y la

ausencia de tales depósitos en la base del derrumbe.

a) Configuración irregular del contacto b) Detalle del contacto

Figura 3: Contacto entre esquisto y morrena/fluvioglacial en el corte del camino de acceso en

ribera izquierda

Ninguna de las observaciones arriba mencionadas sirve para rechazar decididamente la

hipótesis del Derrumbe Molino. Solamente obliga a calificar el evento como poco probable. A

pesar de esta conclusión, la hipótesis tiene el mérito de haber dirigido la atención a la

posibilidad cinemática de movimientos profundos en la fundación de la presa que quedan a

evaluar en el diseño definitivo de la estructura. También ofrece una cómoda explicación del

origen de la Falla de Salbanda.


Vale destacar un aspecto favorable comprobado por las exploraciones: la ausencia de un

horizonte de alta permeabilidad en la base del supuesto derrumbe profundo el cual será capaz

de ocasionar importantes filtraciones y supresiones difíciles a controlar.

2.3 LADERA IZQUIERDA – ESTABILIDAD SUPERFICIAL Y DE MODERADA

PROFUNDIDAD

2.3.1 Situación General

En sección Sur-Norte la ladera izquierda del valle tiene forma convexa con tres secciones

sucesivas:

Sección Alta. Desde la cresta (en cota 400 m aproximadamente) hasta la cota 250 m la

pendiente es del orden de 10 a 18°.

Sección Intermedia. Ladera abajo hasta la cota 150 m, aproximadamente, pendiente

entre 20 y 30°. El límite superior de esta sección coincide con la línea de “cero

movimiento” definida en el informe INGETEC (Figura 4-48 de INGETEC).

Sección Baja. Pie de la ladera hasta el fondo del valle, pendiente frecuentemente

mayor de 35°.

Las tres secciones de la ladera se distinguen en su configuración morfológica en superficie.

En la sección alta la superficie tiene algunas gradas, posiblemente residuos de terrazas

antiguas (por ejemplo en la cota 280 m). Adicionalmente se notan cicatrices de deslizamientos

antiguos, actualmente inactivos. Por su morfología los deslizamientos eran poco profundos,

del orden de 10 m, afectando solamente la cubierta de ceniza y posiblemente coluvio y

saprolito subyacentes. La segunda sección comienza con escarpes de poca altura – menos de 5

m – y curso irregular y discontinuo. Supuestamente se trata de rasgos de una desestabilización

incipiente y retrógrada de la ladera. Hacia abajo el terreno se hace más irregular con indicios

claros de una reptación superficial. La sección más baja se ve parcialmente afectada por la

construcción de caminos, parcialmente por la erosión activa del río. Se notan deslizamientos

superficiales involucrando la sobrecarga y la roca deteriorada.

Figura 4: Reptación superficial en la parte intermedia de la ladera izquierda

2.3.2 Aspectos Geológicos

En la ladera izquierda por encima del sitio de presa solamente se distinguen dos formaciones

geológicas:


La ceniza volcánica en superficie que localmente se mezcla con coluvio

La roca metamórfica en distintos grados de alteración, parcialmente disturbada.

La calidad geotécnica de la roca cambia sustancialmente con la profundidad. INGEROC

considera que este cambio principalmente resulta de un deterioro ocasionado por

deformaciones gravitacionales como suelen afectar la roca en superficie de grandes derrumbes

– describiendo el material de baja calidad como “descohesionado”. En otros proyectos se

adoptó la noción de “caotic debris”, de roca disturbada o movida. INGETEC, en cambio,

correlaciona la variación de la calidad geotécnica prioritariamente con el perfil de alteración

meteórica como concebido por Deere y Patton (1971), distinguiendo 4 horizontes:

I: suelo residual y saprolito, con fragmentos de roca, ocasionalmente movido

IIA: transición entre saprolito y roca alterada

IIB: roca alterada

III: roca prácticamente sana y fresca.

a) INGEROC. El horizonte en color pardo representa “roca descohesionada”

b) INGETEC. Horizontes IIA y IIB en azul claro

Figura 5: Perfiles geológicos en dirección eje de presa, comparación de las interpretaciones


Como muestra la Figura 5, la base del horizonte IIA definido por INGETEC parcialmente

coincide con el límite inferior de la “roca descohesionada” trazado por INGEROC. Pero la

línea trazada por INGEROC muestra irregularidades indicando bases de derrumbes locales y

deja un espesor en promedio un poco más importante que la capa superficial de material

geotécnicamente de calidad pobre. El concepto de INGETEC se orienta prioritariamente en el

grado de alteración de la roca mientras que INGEROC atribuye mayor importancia a los

efectos atribuidos a deformaciones gravitacionales y por lo tanto trata de adaptar la línea a la

presencia de cizallas identificadas en los testigos de sondajes (o en la pérdida de

recuperación).

La recuperación de testigo parcialmente muy baja en las zonas superficiales en combinación

con el hecho de que se desconoce la orientación de elementos estructurales dificulta la

distinción entre roca muy alterada y roca movida, respectivamente “descohesionada”.

Algunos de los sondajes en la parte inferior de la ladera izquierda de hecho parecen haber

pasado por roca movida, por ejemplo SRP 37, 45 y 46. INGETEC en su clasificación tiene la

ventaja de que puede aprovechar de los resultados del monitoreo por inclinómetros y de las

trincheras recién excavadas que dieron a conocer al alcance de los movimientos

gravitacionales. Cabe señalar que el límite entre Los Horizontes IIA y III, trazado en el perfil

de INGETEC, por la mayor parte se ubica por debajo del límite de la roca descohesionada

según INGEROC, aspecto que introduce un elemento conservador en la interpretación de

INGETEC.

Algunas de las trincheras en la parte superior de la Sección Intermedia apoyan el concepto de

INGETEC de que los tramos de poca recuperación en los sondajes corresponden a una roca

notablemente alterada pero sin mayor desplazamiento. En cambio, los afloramientos a cotas

inferiores, sobre todo en la Sección Baja, muestran material movido. Pero la base de los

movimientos, de acuerdo con los inclinómetros, se encuentra a profundidades típicamente

menor de 30 m y frecuentemente aún menor de 20 m. Estas observaciones permiten subir la

base del material movido – descohesionado – en la ladera.

Puesto que se desconoce la orientación de los testigos recuperados de los sondajes y por la

escasez de afloramientos de roca en la superficie de la ladera izquierda no se dispone de

mucha información sobre la estructura de la roca de fondo. Los mejores datos se obtuvieron

de las obras subterráneas del desvío del río. Claramente, el elemento estructural dominante

consiste en la foliación. Según los registros geológicos de los túneles de desvío la foliación se

orienta:

21°/321° (notación Clar, buzamiento y azimut del buzamiento).

Pero algunos datos medidos en el curso del recorrido en la zona del proyecto muestran una

variación notable en la orientación de los planos de foliación, mayormente debido a un

plegamiento tectónico. El eje del plegamiento corresponde aproximadamente al vector de

buzamiento arriba mencionado. La amplitud de los pliegues observados en superficie llega al

orden de un metro pero en las perforaciones se notan pliegues de 10 m (ver Figura 6).


a)Testigo mostrando plegamiento b)Lineaciones en plano de foliación,

acusando múltiples deformaciones

tectónicas

Figura 6: Aspectos de plegamiento del

esquisto

c)Plegamiento a escala pequeña

Otra discontinuidad estructural que se destaca en la evaluación estadística de los túneles es un

sistema de diaclasas transversales que se orienta casi exactamente perpendicular al vector de

buzamiento de la foliación:

69°/145°.

Normalmente en roca esquisto se suele presentar por lo menos un segundo sistema de

diaclasas de orientación perpendicular a la foliación. De hecho, de acuerdo con la morfología

del farallón en la ribera derecha debe existir un sistema con fuerte inclinación hacia el

suroeste (ver también mapas de lineamientos preparados por INGEROC). Tal vez, a causa de

la orientación de los túneles tal sistema no sale en la evaluación estadística. En cambio, la

estadística de fallas compilada por INGEROC contiene dos sistemas importantes de

orientación:

49°/024° y 54°/228°

que posiblemente corresponden a los lineamientos de dirección NW-SE.

Los estereogramas de la Figura 7 muestran los planos principales listados en los informes del

proyecto, así como su relación con la ladera izquierda.

En la evaluación geométrica (Figura 7) se admite una inclinación de la ladera de 28° al NW

como rige en la Sección Intermedia y Baja de la ladera. El ángulo de fricción en los planos de

foliación, respectivamente cizallas interfoliacionales, se introdujo con 18°, valor que se

determinó en algunos proyectos en esquisto y gneis. No se tomaba en consideración el efecto

de supresiones por agua subterránea.


a) Estereograma de discontinuidades principales,

foliación en color negro

b) Estereograma mostrando las cuñas potenciales con

su código de medio espacio

c) Evaluación indicativa de estabilidad de cuñas en

la ladera izquierda

d) Evaluación indicativa de potencial de volcamiento

en la ladera izquierda

Figura 7: Sistema estructural de la roca de fondo y potencial de inestabilidad geométrica

(programa SWEDGE de RocScience)

La conclusión del análisis tentativo es que la pendiente muy suave de la Sección Alta de la

ladera izquierda es geométricamente estable en lo que depende de la estructura general de la

roca de fondo. Pero en las Secciones Intermedia y Baja se debe prestar atención al efecto de

las discontinuidades en la estabilidad. De hecho, en el túnel de desvío y en el pique se formó

localmente (dentro de roca de la categoría IIB según INGETEC) una fisuración sistemática

que con alta probabilidad se relaciona con la estructura del macizo rocoso (ver Figura 8).


a) Fisuración del hormigón lanzado, entrada del túnel 1, lado

sur

b) Fisuración del hormigón lanzado, pique

de compuerta

Figura 8: Fisuración sistemática en excavaciones subterráneas, supuestamente relacionada

con elementos estructurales del macizo rocoso

2.3.3 Aspectos Hidrogeológicos

En los perfiles geológicos de la ladera izquierda aparece una línea que representa la

intersección con la napa freática. Esta línea se halla a una profundidad de 20 a 50 m por

debajo de la superficie del terreno. Pero algunas observaciones hechas en el curso del

recorrido de la zona del proyecto sugieren la existencia probable de complicaciones en las

condiciones hidrogeológicas. En esta relación vale mencionar:

En la Sección Alta de la ladera izquierda existen manantiales que alimentan una

escorrentía modesta en pequeñas quebradas. Obviamente debe existir una napa alta,

probablemente colgada en la sobrecarga, notablemente por encima de la napa freática

principal.

En algunas trincheras, ubicadas ladera abajo de la línea de cero desplazamientos, el

nivel del agua sube casi al contacto entre suelo superficial y roca deteriorada, quiere

decir a una cota notablemente por encima de la napa freática principal (ver Figura 9a).

En el corte encima del pique se notan filtraciones de los drenes que se ubican

notablemente por encima de la napa principal que se halla cerca del nivel de los

túneles (ver Figura 9b).

En la Sección Baja de la ladera izquierda se formaron varias fuentes una vez que los

cortes del camino o los derrumbes ocasionados por su construcción alcanzaron el tope

de la roca, que sucede a pocos metros de profundidad por debajo de superficie

original.

Rizzo, en su evaluación de los datos piezométricos, encuentra algunas variaciones

drásticas de los gradientes geo-hidráulicos (ver Figuras 5-12 a 5-15 del informe de

Rizzo). Tales fenómenos suelen resultar de la presencia de barreras o fuertes non-

homogeneidades en el acuífero. En este caso se debe pensar o bien en la presencia de

un plegamiento o de una falla con milonita arcillosa de baja permeabilidad.


a)Napa de agua muy cerca de la

superficie

b)Filtraciones (alimentadas por un lente de agua

colgada) en la excavación del pique, muy por encima

de la napa principal en la cota de los túneles

Figura 9: Evidencia de altos niveles del agua subterránea

Con base en las observaciones arriba relatadas se debe concluir:

Existen niveles de agua por encima de la línea freática indicada en los perfiles

geológicos. En algunos casos se trata obviamente de napas colgadas.

El acuífero principal probablemente está dividido en compartimientos

hidrogeológicos, delimitados por fallas o cizallas.

Ambas condiciones son propensas de afectar la estabilidad de la ladera y deben ser tomadas

en consideración en el diseño del sistema de drenaje. Pero la dificultad que se presenta en esta

relación consiste en el hecho de que la información piezométrica disponible no alcanza para

elucidar en el detalle deseable la complexidad hidrogeológica que se suele desarrollar en roca

con fallas tectónicas y materiales superficiales heterogéneos. En otros proyectos solamente

con la instalación de piezómetros tipo Westbay se lograba aclarar las condiciones. Una opción

que en el caso del proyecto San Pedro todavía puede resultar útil se ofrece en la evaluación de

las noticias sobre el nivel de agua que constan en las partes diarias de perforación. La Figura

10 da un ejemplo de tal evaluación en otro proyecto que identificó claramente un cambio

abrupto en el nivel piezométrico (en este caso causado por una falla atravesada por la

perforación).


Figura 10: Niveles de agua observados en el curso de la perforación. Cuando la perforación

pasó una falla, cerca de 250 m de profundidad, entró en otro compartimiento hidrogeológico

con nivel piezométrico unos 100 m mas bajo.

2.4 LADERA DERECHA

Se presenta el enigma de las grietas abiertas. Los informes del proyecto discuten distintas

interpretaciones como descompresión y reptación, pero concluyen que estas interpretaciones

no son satisfactoriamente consistentes con las observaciones en el campo.

De hecho, el aspecto en superficie de la plataforma en la ribera derecha corresponde a grietas

de relajamiento. Pero al parecer, las grietas se cierran a poca profundidad como se constató en

sondajes dirigidas al norte. Los niveles de agua subterránea están muy altas, observación que

confirma la ausencia de grietas abiertas a profundidad.

Figura 11: Fisuras en la base de la excavación para la casa de máquinas

Una observación interesante en esta relación es la formación de grietas abiertas en la roca de

fundación de la casa de máquinas en la orilla derecha. Las grietas son frescas y sin relleno y

por esto se supone que se abrieron directamente después de la excavación (ver Figura 11). No

0

20

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Profundidd de Perforación [m]


existen indicios de daños por voladura que pueden haber provocado la formación de las

grietas.

Independiente de la interpretación que se aplica al fenómeno, se presenta el riesgo de que

cualquier cambio del campo de tensiones en el estribo derecho será propenso de iniciar o

acentuar el agrietamiento de la roca. En consecuencia, se considera prudente minimizar en

cuanto posible la excavación de roca en la ribera derecha.

3 CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES 3.1 ESTABILIDAD DE LA LADERA IZQUIERDA

El Derrumbe Molino es geométricamente viable. Pero las amplias exploraciones del subsuelo

no encontraron impactos graves o desfavorables en la condición de la roca de fondo como

suelen asociarse con tal evento (e. g. suelos permeables de un valle enterado por debajo de la

masa del derrumbe, horizontes anchos de roca destruida por movimientos gravitacionales).

Obviamente se debe tomar en consideración en el análisis de estabilidad de la presa la

presencia de cizallas a profundidad. Pero como ya indica el análisis realizado por Rizzo, la

activación de la resistencia pasiva de la ladera derecha va impedir movimientos en sentido

transversal al valle, quiere decir en sentido del supuesto Derrumbe Molino.

En cambio, los resultados del monitoreo geodésico y por medio de inclinómetros confirman

las inquietudes relativas a la instabilidad de horizontes superficiales de la ladera. De acuerdo

con los datos obtenidos, el espesor del material actualmente inestable es modesto, no

superando los 30 m y se limita a la Sección Baja e Intermedia de la ladera.

En esta situación el enfoque de las medidas de estabilización puede concentrarse en los suelos

superficiales y la roca deteriorada. Puesto que las medidas de estabilización eventualmente

adoptadas, se van por lo menos en parte aprovechar de la roca sana de fondo (por ejemplo

para anclar los tendones), es necesario tomar en consideración también la estructura de esta

roca. Como muestra el simple análisis estructural, existe en la Sección Baja de la ladera la

posibilidad de movimientos de bloques conformados por las discontinuidades estructurales si

se aplican fuerzas en direcciones desfavorables. La fisuración observada en el túnel de desvío

y en el pique de las compuertas afirma esta posibilidad.

Las observaciones de campo así como ciertos datos informados en los estudios consultados

implican probables complicaciones en las condiciones hidrogeológicas, con la existencia de

barreras hidrogeológicas en la roca sana de fondo y napas colgadas en los suelos y roca

deteriorada superficial. Se recomienda buscar información adicional en las partes diarias de

perforación.

A pesar del volumen excepcional de investigaciones del subsuelo ejecutado, el asentamiento

geológico deja incertitudes que invitan controversias de interpretación. Una manera de reducir

el marco de incertitudes se ofrece por registros video o ultrasónico de los pozos de

perforación que permitirían la determinación de los elementos estructurales en la roca y de

aclarecer la naturaleza de los tramos donde no se consiguió muestreo representativo. Pero los

pozos ya no son accesibles y en la situación actual resulta difícil exigir perforaciones

adicionales. Otra opción será la excavación de galerías de exploración. Las galerías ofrecen la

mejor información geológica y geotécnica y, adecuadamente ubicadas, pueden servir como

galería de inyección y/o de drenaje. De esta forma constituyen componente productivo del

proyecto definitivo y no solamente una inversión a fines académicos.


Se recomienda entonces:

Profundizar la evaluación hidrogeológica

Incorporar en el análisis y diseño de las medidas de estabilización también la reacción

de la roca sana en la base del material actualmente movido

Excavar una galería de investigación y de drenaje.

El informe de INGETEC presenta un diseño preliminar de medidas de estabilización mediante

contrafuertes, tendones y drenajes. Tales medidas se aplicaron con buen éxito en otros

proyectos. En el caso del proyecto San Pedro se ve cierto inconveniente en la condición de

que con la construcción de contrafuertes se pierde acceso a los tendones, de manera que no

será posible realizar mantenimiento, como por ejemplo ajuste de tensiones o restitución de

tendones dañados. Otro aspecto que valga aclarar es la redistribución en el tiempo de las

cargas entre los tendones y los contrafuertes.

3.2 LADERA DERECHA

No se lograba determinar claramente la causa del desarrollo de las grietas en la ladera

derecha. En consecuencia, persiste incertitud relativa al tratamiento apropiado a aplicar.

Las interpretaciones ofrecidas en los informes concuerdan en atribuir las deformaciones a una

particular combinación de tensiones. Por esto se tiende a reiterar la recomendación de una

determinación del campo de tensiones en la ladera derecha. Esto se puede hacer por

“overcoring” o por “borehole slotting” (ver Figura 11). También puede resultar útil una

evaluación interferométrica de imágenes satelitales que permite determinar pequeñas

deformaciones de la superficie.

Figura 12: Equipo de “borehole slotting” (copiado de la documentación de la empresa GIF de

Alemania)

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