CONTENIDO

Gerencia Sub Regional de Huaytar - Gobierno Regional de Huancavelica

Elaboracin del Expediente Tcnico del Proyecto Mejoramiento Sistema de Riego Ancoquichca HuaytarIngeniera del Proyecto: Geologa - Geotecnia 180/4

INGENIERIA DEL PROYECTO4.5.-GEOLOGIA Y GEOTECNIA

4.5.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO

4.5.1.1 ESTUDIOS GEOLOGICOS

Establecer las caractersticas geolgicas tanto local como general de las diferentes formaciones que se encuentran en la zona.

4.5.1.2 ESTUDIOS GEOTECNICOS

Establecer las caractersticas geotcnicas, es decir la estratigrafa, la identificacin de las propiedades fsicas mecnicas de los suelos para el diseo de cimentaciones estables.

4.5.2 INFORMACION BASICA DISPONIBLE DEL AREA DE ESTUDIO

4.5.2.1 UBICACIN DEL AREA DEL ESTUDIO

El rea de estudio de la Presa de INCA WASI se encuentran a una altitud 3804 m.s.n.m. y el Embalse entre 3760 a 3800 m.s.n.m. se encuentra ubicada en la microcuenca del ro Chiric Machay, de localidad del mismo nombre, en el distrito de Huaytar, provincia de Huaytar de la Regin Huancavelica.

4.5.2.2 ACCESO AL AREA DE ESTUDIO

Tenemos 01 alternativas de accesibilidad

RutaCarreteraKmHoras

San Clemente-Huaytar Asfaltada 110 4

Huaytar Km 136 (Arqueologa Incawasi) Asfaltada 25 40 minutos

Km 136 desvi hacia la presa IncawasiTrocha1.505 minutos

Total 136.5 Km 4.45 horas

4.5.2.3 CONDICCIONES CLIMATICAS DEL AREA DE ESTUDIO

Precipitacin

La precipitacin se analiza a nivel de la sub cuenca productora del recurso hdrico, en los que se dispone de pluvimetro, como es la Estacin de Huancavelica, su precipitacin media multianual es de 857.30 mm.

Temperatura

La temperatura mxima media flucta entre 16.5 C y 26 C en los meses de marzo y noviembre en los sectores con altitudes entre 1,200 y 3,000 msnm (Ayacucho, Huaytar, Tambillo, entre otros). La temperatura mnima media se encuentra entre los 2 y 6C, que ocurre entre junio y julio. Estas temperaturas ocurren en las zonas altas sobre los 3,000 hasta 4,800 msnm.

Los valores extremos experimentan una fuerte oscilacin diaria, que es mayor cuando aumenta la altitud.

Humedad Atmosfrica

La evaluacin de la humedad relativa se realiz sobre la base de las estaciones de Allpachaca, Huanta, Putacca y Tambillo. La humedad relativa est determinada por la interrelacin de temperatura y precipitacin. Por lo tanto, si la cantidad de agua almacenada en el suelo es lo suficientemente adecuada, la tasa de evapotranspiracin ser cada vez mayor cuanta ms alta sea la temperatura.

La humedad relativa en el sector sierra es en general bastante baja, como se observa en las estaciones Allpachaca y Putacca, que tienen valores promedio anual del orden de 60%, pero valores inferiores que llegan a 40%. El rgimen de humedad relativa tiene un comportamiento estacional que disminuye notablemente en los meses de invierno y se incrementa en los meses de verano. Esto coincide con la presencia de nubosidad en esta zona y con las lluvias de verano.

Nubosidad

Las nubes, por su misma constitucin estn transformndose continuamente por lo que se presentan bajo una enorme variedad de formas. En la sierra el origen de las nubes es convectivo y orogrfico y se caracterizan por ser medias como alto cmulos y alto estratos las que se caracterizan por tener gotitas de agua y cristales de hielo.

Vientos

En las partes altas predominan vientos del oeste con velocidades de 2.6 a 3.0 m/s. En los meses de verano predominan calmas, porque la cobertura nubosa es predominante.

MATORRAL DESRTICO MONTANO BAJO SUBTROPICAL (MD-MBS)

Ecosistema de clima rido y Templado Clido, con un promedio de precipitacin total anual variable entre 200 mm. y 250 mm., y una biotemperatura media anual que vara entre 17C y 15 C; altitudinalmente ubicado entre 1,900 m. y 2,500 m., en laderas de montaa sumamente accidentadas, donde en algunos sectores de relieve ms suave las condiciones edficas permite que se incrementen las reas de cultivos con riego, sobre todo en las partes ms bajas, mientras que en las altas se llevan cultivos al secano. La vegetacin natural se va incrementando paulatinamente con algunas especies permanentes. Abarca una extensin aproximada de 24,400 Ha., que representa el 1.2% del rea analizada.

Las reas geogrficas ms representativas de las tres primeras formaciones ecolgicas son las mrgenes de los ros Grande, Ica, Huaytar y San Juan.

4.5.2.4 CARTOGRAFIA DEL AREA DE ESTUDIO

Se encuentra en la Carta Nacional 28 M de Cuadrngulo de Santiago de Cochorvos elaborada por el Instituto Geolgico Minero Metalrgico en 1998 levantado por: O. Palacios M.

Se encuentra comprendida dentro de las Coordenadas UTM 8500,000 8504,000 Norte; 468,000 472,000 Este que comprende el vaso y la Presa

4.5.2.5 FISIOGRAFA

En el mbito regional que abarca parte de la Cadena Central y Occidental de los Andes Centrales del Per, presenta unidades geomorfolgicas variadas, debido bsicamente a la interaccin de los diferentes procesos orognicos y epirognicos, ocurridos en pocas pasadas, pudiendo identificarse cinco unidades geomorfolgicas:

Llanura aluvial, casi plana, constituida por sedimentos aluviales relativamente recientes, depositados a manera de franjas angostas y paralelas a los ros Mantaro, Ichu, San Juan entre otros.

Llanura lacustre, alrededor de las lagunas, formada por sedimentos depositados en el pasado, actualmente presenta superficies planas, la mayora cubiertas de suelos orgnicos, con drenaje imperfecto pobre, diseminados principalmente sobre los 3,000 m.s.n.m.

Laderas o colinas, se caracteriza por las ondulaciones pronunciadas, con pendientes mayores al 25% y alturas hasta de 3,000 metros, producto de la accin tectnica pasada.

Montaas, se caracterizan por su topografa empinada en laderas que sobrepasan el 70% de pendiente y estn constituidas por material ltico, principalmente volcnico. Esta unidad es la ms extensa y dominante en la regin, ocupa todo el territorio que es atravesado por las cadenas montaosas occidental, central y oriental.

Glacial, esta unidad se caracteriza por su modelado tpico de la accin glacial del pasado, en la que la dinmica de las masas de nieve formaron el paisaje, en su configuracin actual se aprecian valles en U y depsitos significativos de accin fluvioglacial posterior.

4.5.2.6 MARCO GEOLOGICO REGIONAL

Aflora una serie de unidades litolgicas de origen sedimentario a volcnico hasta el cuaternario reciente. El Corte estratigrfico es el siguiente (del ms antiguo al reciente).A. GRUPO YURA (Js-y)

Grupo Yura: Litolgicamente presenta afloramientos de conglomerados polimcticos con clastos de granito, aplita, palo y calcedonia en matriz arenosa; una intercalacin de areniscas cuarzosas de color amarillo rojizo interestratificado con lutitas negras y muy localmente lentes de caliza arenosa y sills de andesitas porfirticas, se le asigna una edad Neocomiana.

B. FORMACION CHULEC-PARIATAMBO (Ki-chpa)

En el rea de estudio est representado por la Formacin Chulec y Pariahuanca constituido por capas de Calizas con intercalaciones de lutitas.

Sus principales afloramientos se ubican en los flancos de la Presa Norte y Sur.

C. FORMACION QUILMANA

El grupo Quilmana normalmente esta constituido por una secuencia volcnico-sedimentaria, con predominancia de rocas volcnicas hacia la parte superior. Hacia el oeste de la ciudad de Huaytara esta constituido por una secuencia de rocas volcnicas, abigarradas de composicin andesitita y ocasionalmente dactica con textura porfirtica y afantica, distribuida en capas medianas y gruesa pobremente estratificadas.

Aflora en una potencia de 600 metros y se estima una edad entre el Albiano Medio y el Cretaceo Superior.

D. FORMACIN TANTARA ((Ti-t)

Yaciendo en discordancia angular a las unidades Mesozoicas y a la formacin Casapalca se muestran lavas andesticos, riodacticos y dacticos de texturas porfirtica a afanticas, con niveles de tobas, y areniscas tobceas (Eoceno superior - Oligoceno, 41-40,9 Ma. < 700 m.)

E. FORMACION SACSAQUERO (Tim-s)

Sobreyaciendo en discordancia a la formacin anterior, se muestran intercalaciones de lavas andesticos, tobas soldadas y tobas redepositadas. (Eoceno superior - Oligoceno, datada 40 Ma. < 1000 m).

F. FORMACION CASTROVIRREYNA (Ts-c)

Sobreyaciendo en discordancia erosional al grupo Yura, la litologa esta constituida por una secuencia de rocas volcnicas y sedimentarias, representadas por brechas, tobas, lavas y tobas intercalados con areniscas y conglomerados.

En cuanto a su edad geolgica el INGEMMET le asigna tentativamente el (Oligoceno Superior Mioceno Inferior, datada 21-22 Ma. 400 a 1000 m)G. FORMACION CAUDALOSA (Ts-ca)

En discordancia a la formacin anterior se muestran coladas y brechas de flujo andesticas, con algunas intercalaciones lenticulares de piroclstos y areniscas tobceas. (Mioceno Superior, datada 12-14 Ma.< 400 m).

H. ROCAS INTRUSIVAS

SUPER UNIDAD INCAHUASI

Consiste mayormente de tonalitas y granodioritas (k-tgd-i), incluyendo algunas cuarzodioritas de color gris crema, con tonalidades pardas rojizas, y textura porfirtica. SUPER UNIDAD TIABAYA

Esta superunidad es el miembro ms joven de los componentes del batolito en la zona de estudio; la mayor parte de sus afloramientos son de naturaleza granodiortica pero sus variaciones van de tonalita a monzogranito (k-gd.mgr-/t, k tgd-t), de colores grisceos, con tonalidades cremas y rojizas.

I. CUATERNARIO

DEPSITOS FLUVIOGLACIARES (Q-fg)

Estos depsitos corresponden a los antiguos frentes de fusin de glaciares cuaternarios, que redepositan los materiales arrastrados por los hielos, dejando una cobertura de materiales principalmente finos, de limos, arenas y grava fina, igual que los depsitos glaciares, forman tambin reas de bofedales o mal drenaje.

DEPSITOS ALUVIALES (Q-al)

Se origina por el acarreo de fragmentos rocosos de los ros con escorrenta permanente. Estn constituidos por cantos rodados y gravas heteromtricos, con relleno areno-limoso.

Ocupan el cauce actual de los ros y terrazas anegadizas. El espesor de estos depsitos es variable.

La zona estudiada presenta las caractersticas topogrficas de la cordillera alta, con moderadas superficies ms bien llanas situadas alrededores de las cotas 2900 a 3000 m.s.n.m, topografa claramente modelada por la horizontabilidad de los derrames lvicos volcnico de tobas a lavas andesitas y terrazas de morrenas y conglomerados.

PLANO GEOLOGICO REGIONAL

460,000 464,000 468,000 472,000ESTRATIGRAFIA REGIONAL DE LA PRESA INCA WASI_HUAYTARA

ERASIST.SERIEPISOUnidades EstratigrficasDescripcin Litolgica

CENOZOICACUATERNARIORecienteDepsitos

aluvialesQ-alMaterial de gravas, arenas, limos que se encuentran en las desembocaduras de los ros en las lagunas que estan inconsolidadas, producto del arrastre de las aguas.

Depsitos fluvioglaciaresQ-fgMaterial que consiste de Gravas y bloques medianos, subangulosos a subredondeados englobados en una matriz de grava fina y matriz limoarenosa.

TERCIARIOPliocenoMioceno PliocenoFm. AstobambaTs-asDerrames andesticos, baslticos brechas de flujo, con horizontes tobceros y piroclsticos, relacionados a centros volcnicos de tipo estrato volcn y explosivo.

MiocenoFm. PocotoTs-pSecuencia de 911 m. De piroclastos (rocas tobceas maciza) en la base y depsitos sedimentarios lacustres en la parte superior, (areniscas, limolitas intercaladas con calizas grises en capas delgadas y brechas tobceas).

MiocenoFm. CaudalosaTs-caConjunto de rocas volcnicas compuestas de coladas y brechas de flujo de andesitas de colores gris oscuro y verdoso, con intercalaciones lenticulares de piroclsticos y areniscas tobceas,

Oligoceno Mioceno InferiorFm. CastrovirreynaTs-cSecuencia sedimentaria piroclstica de facies lacustres, consta de areniscas, calizas, tobas, brechas tobceas y lavas, localidad tpica rea de Castrovirreyna, +- 400 metros..

OligocenoEoceno Superior OligocenoGpo. SacsaqueroTim-sSecuencia volcnica-sedimentaria constituida por derrames andesticos intercalados con tobas soldadas y redepositadas, areniscas, limoarcillitas y calizas lagunares.

EocenoEoceno SuperiorFm. TantarTi-tSecuencia volcnica, consta de derrames andesticos, riodacticos y dacticos de color gris y pardo violceo con textura porfirtica a veces afantica, con pseudo estratificacin.

MESOZOICOCRETACEOSuperiorTerciario InferiorFm. QuilmanaKis-qAl NE de la hoja de Castrovirreyna, secuencia sedimentaria de areniscas y limolitas rojas con horizontes de arenisca guijarrosa y conglomerado calcreo cuarctico. 1200 m.

Albiano MedioFm. Chulec -PariatamboKi-chparea de Ticrapo-Ticacancha, consta de una gruesa secuencia de calizas en estratos delgadas medianas y gruesas, intercaladas con margas y lutitas, 500 metros.

JURASICOSUPERIORGrupo YuraJs-yPresenta afloramientos de conglomerados polimcticos con clastos de granito, aplita, palo y calcedonia en matriz arenosa; una intercalacin de areniscas cuarzosas de color amarillo rojizo interestratificado con lutitas negras.

4.5.3 UBICACIN DE LAS INFRAESTRUCTURAS

4.5.3.1 CRITERIOS PARA LA UBICACIN DE LA PRESA Y OBRAS DE ARTE.

Las consideraciones para la eleccin del cierre son las siguientes: esta deber representar en la seccin transversal menos ancha del cauce del ro, en la alternativa es encaonada, sus paredes presentan taludes regulares y aguas abajo una pendiente moderada a mnima

Desde el punto de vista de la impermeabilidad, para la Presa efectuadas por los ensayos de agua realizadas del tipo Lugen de los sondajes diamantinos P-01, P-02 y P-03 se ha podido observar que todos los tramos de la cobertura de roca dacitas son impermeables es decir favorable por la impermeabilidad. Desde el punto de vista de la impermeabilidad, para la Presa se ha podido observar que varios tramos el lecho del ro es rocoso de lavas dacitas (eje de presa) y tramos de arcillas a limos arenosos que sobreyacen a suelo residual de lava andesitas en el medio del Embalse aguas arriba del eje de presa.

Desde el punto de vista de su capacidad portante admisible esta es suficiente para el asentamiento de la presa y obras de arte, la cual se asienta en roca compacta slida de poco fracturamiento en bloques y reas restringidas de suelos granulares resistentes en el medio del Vaso.

En el Eje de la presa se asentara en basamento rocoso volcnico de lavas dacitas. Desde el punto de vista de la estabilidad de taludes es suave. En la Presa se deber de efectuar la excavacin tratando de conservar un perfil regular no abrupto que permita el asentamiento uniforme de las estructuras (asentamiento primario y secundario).

En el eje de presa presenta en ambas laderas estructuras columnares amplias, estables, macizas, ya que aguas abajo presenta estructuras columnares delgadas muy fracturadas sobre todo en la margen derecha.

4.5.3.2 APRECIACION GEOLOGICA-GEOTECNICA

En eje de presa no tenemos contacto de rocas volcnicas diferentes, tan solo basamento rocoso de lavas dacitas, que han confirmado los tres sondajes P-01, P-02 y P-03.

En medio del Embalse tenemos contacto de rocas volcnicas diferentes que van de dacitas a lavas andesitas a aglomerados volcnicos en el lecho del ro/quebrada Chiric Machay, en cuyo contacto se ha degradado o meteorizado la roca andesita a suelo residual en el lugar, estas no han sufrido transporte hacia aguas abajo, esta litologa no indica grado variado del comportamiento hidrulico o mecnico.

En sus laderas hacia el embalse, presenta estabilidad, no presenta subsidencia de materiales gruesos por el ingreso de agua.

No tenemos problemas de falla, ni zonas de interseccin de planos de cizalla de muy baja resistencia ni zonas alteradas amplias, sino muy puntuales en suelo residual.

No tenemos interseccin de planos de cizalla de muy baja resistencia, ni zonas alteradas amplias sino muy puntuales en suelo residual.

Las tensiones importantes de Orientacin NW estn muy distantes y no estaran ejerciendo influencia de descompresiones y convergencias.

No hay presencia de cavidades, estas ya fueron selladas por materiales de suelos gravosos, limosos, arcillas con arenas en las laderas hacia la quebrada del Embalse, se encuentran muy erosionadas, en el eje de presa se encuentran menos erosionadas, mantienen el corte natural desde el lecho de ro hacia la altura del eje de Presa donde se nota que las dacitas son menos abrasivas.

No estamos en terrenos de yesos, ni sulfuros, ni aguas acidas.

No hay presencia de gases explosivos o txicos

Hay presencia de puquiales en temporadas de lluvias en la margen izquierda por la gradiente hidrulica en suelos coluvio-aluvial desde la base de afloramientos de la parte alta hacia la quebrada.

4.5.4 GEOMORFOLOGIA DE LA PRESA Y VASO

La geomorfologa sobre los 3,775 m.s.n.m. est caracterizada por un tpico relieve de fuerte modelado. Para el caso de nuestro inters, a lo largo del tramo del Vaso y la Presa se pueden diferenciar dos unidades geomorfolgicas:

4.5.4.1 UNIDAD DE PLANICIES Y LOMADAS

Es un tpico relieve de altura, llmese genricamente plano, con lomadas onduladas por el fuerte modelado a que ha estado expuesta la superficie por una intensa accin aluvial a glaciar habida en el pasado geolgico reciente; muy estables, este fuerte modelado favorece para que la colmatacin sean significativas por la altura de las diferentes formaciones hacia el Vaso.

4.5.4.2 UNIDAD DE CURSOS FLUVIALES

Dentro de la inmensa planicie, el modelado presenta depresiones, consecuentes de la intensa actividad glaciar habida en el pasado, que han permitido la formacin de cauces por donde corren caudales importantes de agua de manera permanente; siendo el ro Chiric Machay el curso hidrogrfico ms importante en el recorrido del tramo.

Sector del cierre bajo 2,900 a 3,000 msnm, predominan las laderas suaves hacia el eje de presa presenta laderas moderadas escarpadas en roca dacitas con taludes verticales encaonndose hacia la presa y hacia el vaso con laderas suaves de 10 de moderada pendiente, quebradas no profundas, el ro Chiric Machay en su recorrido ha formado un moderado can aguas abajo del eje.

4.5.5 LITOLOGIA LOCAL (ESTRIBOS DEL VASO Y PRESA)

A. GRUPO SACSAQUERO (Tim-s)

Lava andesitas (Tim-s/a), presenta materiales volcnicos sedimentarios: en el medio del Vaso en el piso del lecho del ro, tenemos lavas andesitas de color gris con aglomerado volcnico andesticos que en su contacto al volcnico dacitico se ha desagregado en suelo residual en un pequeo tramo.

Lava dacitas (Tim-s/d), hacia el techo sobreyace materiales volcnicos de dacitas cuya descripcin macroscpica es roca afantica a porfirtica de color roscea a blanquecino formada principalmente por plagioclasas amorfas de color blanco con escaso cuarzo (< 10 %), se observa ortosa amorfa de color roscea se deba a enfriamiento menos rpido en la cristalizacin del magma en la superficie, presenta xidos frricos amorfa lixiviadas (corrodas) de los ferromagnesianos (biotita, hornblenda) que son xidos limonticos indgenos que se observan sublineales, lo que le da un aspecto fluidal, presenta rellenos de xidos limonticos de la variedad goethita en fracturas, muy poco fracturamiento en la zona de eje de presa, la misma lava en la parte superior hacia el techo es mas fracturadas se debe al enfriamiento rpido en su cristalizacin.CUATERNARIO RECIENTE (Q)

B1. DEPSITOS FLUVIOGLACIARES (Q-fg)

En el rea de estudio, se encuentra totalmente cubiertas solamente por el corte de erosin del ro, se observa especialmente en los inicios del Vaso por el ingreso del ro Chiric Machay observandose sedimentos semiestratificados de carcter intermedio, entre los bancos aluviales de corrientes de agua, y las masas heterogneas de origen glaciar. Estos depsitos corresponden a los antiguos frentes de fusin de glaciares cuaternarios, que redepositan los materiales arrastrados por los hielos, dejando una cobertura de materiales principalmente finos, de limos, arenas y grava fina.

B2. DEPSITOS ALUVIALES (Q al)

Constituyen depsitos transportado por la corriente del ro, de distancias kilomtricas en flujo de agua y corrientes laminares, productos de precipitaciones pluviales, litolgicamente esta compuesto por niveles interestratificados que comienzan en la superficie de 0.20 a 0.40 metros, arcillas intercaladas de arena y conglomerado polimcticos y heteromcticos que presentan lentes de acumulaciones aluviales antiguas formando terrazas aluviales adyacentes con acumulaciones de aluviales recientes en las laderas hacia el ro Chiric Machay.

B3. DEPOSITOS DELUVIO/COLUVIALES (Q-dl/co)

Litolgicamente son capas se suelo fino y arcillas arenosas con inclusiones rocosos pequeos a medianos, que se depositan en las laderas de los estribos del embalse con taludes suaves donde se aprecian bloques de tamaos pequeos variables (< de 2.0 metros), la constituyen bolonerias en poca escala de rocas dacitas del grupo Sacsaquero en la superficie como ltimos desplazamientos desde las cumbres por accin de gravedad y bloques pequeos < 0.50 metros se han acumulado en ambas laderas y se encuentran estables, estos son depsitos asociados a flujos de escombros, producto de los deshielos en las partes altas de las quebradas.4.5.6 CONTEXTO TECTNICO REGIONAL

La zona de estudio se enmarca en la Cordillera de los Andes del Per central, cuya evolucin tectnica est asociada al ciclo orognico andino (Mgard, 1978a). A partir del Campaniano temprano, se producen fases tectnicas compresivas; como la fase Peruana (84 Ma - 79 Ma), Incaica I (59 Ma - 55 Ma), Incaica II (43 Ma - 42 Ma), Incaica III (30 Ma - 27 Ma), Incaica IV (22 Ma), Quechua I (17 Ma), Quechua II (8 Ma - 7 Ma) y Quechua III (5 Ma - 4 Ma) (Benavides - Cceres, 1999). Entre los pulsos finales de la fase Peruana y el inicio de la fase Incaica I (Campaniano tardo - Paleoceno), se produce un rgimen extensional manifestado por la presencia de cuencas intermontaas, rellenas por capas rojas (Benavides - Cceres, 1999) y volcanismo relacionado a calderas (Noble et al., 2005). Durante el Paleoceno tardo y Eoceno temprano se desarroll la fase compresiva Incaica I (Noble et al., 1985) que gener pliegues NW-SE en las capas rojas del Cretaceo tardo, seguido de un levantamiento y erosin.

En los estados tardos del Eoceno medio, se produce una fase compresiva NE - SW, Incaica II que genera pliegues y fajas corridas, en las secuencias sedimentarias (Steinmann, 1929; Noble et al., 1979b, 1985, 1990) mientras que, los afloramientos de rocas granticas del Batolito de la Costa son truncados por la generacin de centros volcnicos que permitieron la deposicin de tobas del Eoceno tardo, como en la caldera Tantar (caldera Pampa Andino para ngeles, 2005. En el Oligoceno, se produce la fase compresiva Incaica III, caracterizada por un acortamiento NNE - SSW; paralelo a la direccin de convergencia en el Oligoceno (Sebrier et al., 1991). Benavides - Cceres (1999), en estados tempranos del Mioceno temprano (22 Ma) registra la fase compresiva Incaica IV (Noble et al., 1979a) que gener ejes de pliegues NWSE en los volcnicos del Oligoceno (Este y Noreste de la localidad de Laramate) y superficies de erosin en los niveles ms expuestos del Batolito de la Costa; que sirvieron para la deposicin de secuencias volcnicas del Grupo Nazca de 20 Ma (Noble et al., 1979a; Bellom et al., 1977).

Alrededor de los 17,0 Ma (Mioceno medio), se evidencia una fase compresiva definida como Quechua I (Steimann, 1929; MCKee et al., 1982; Mgard et al., 1985), que se afectaron a secuencias volcnicas oligocenas-miocenas y al Batolito de la Costa (Machar et al., 1986). Entre los 9,5 Ma y 10,0 Ma Paredes et al. (1977) y Wise et al. (2001); registran un rgimen extensional que permiti la erupcin de lavas y emplazamiento de domos en Huachocolpa. Wise et al. (2001), registran entre los 9,5 Ma y 3,9 Ma una fase compresiva E-W, que produce movimiento sinestral en la falla Chonta NESW y consecuentemente por dicho sistemas de fallas conjugados NE-SW, que permiti el emplazamiento de la mineralizacin en el distrito de Huachocolpa.

4.5.6.1 MARCO ESTRUCTURAL DE LA FRANJA HUAYTAR - TANTAR

En base a la revisin de estudios anteriores, anlisis de imgenes de satlite Landsat TM, cartografa regional y de detalle (1:25 000), se ha determinado los principales elementos estructurales en la franja:

Fallas: Chonta inversa con reactivacin sinestral, Castrovirreyna inversa con reactivacin sinestral, Chocllanca - Zorro Rojo normal con reactivacin sinestral y Ruahuanusca dextral.

Centros volcnicos y calderas registradas al Noroeste y Sureste de la franja Huaytar - Tantar, en las reas de los yacimientos de Antapite y Pampa Andino. En Antapite se han identificado cuatro centros volcnicos (Angeles, 2000), asociados a la deposicin de rocas volcnicas datadas de 20,94 Ma a 27,10 Ma. (Noble, 2001; datos no publicados). Asimismo, Noble et al. (2005) han diferenciado cuatro calderas entre los ros San Juan y Castrovirreyna, denominadas como Santa Beatriz, Tantar, Huachos y Ticrapo. Relacionadas a ellas se tienen secuencia volcnicas del Paleoceno al Eoceno tardo, as plutones de 52,16 Ma a 59,47 Ma (Noble et al., 2005) y subvolcnicos de 29,08 Ma y 34,27 Ma (Noble, 2004a).

Ejes de pliegues registrados en rocas que van desde el Mesozoico hasta el Mioceno tardo asociadas a uno de los estilos de deformacin de las fases compresivas del ciclo Andino. Destacan ejes de pliegues con rumbo N 40 a 50 W en rocas sedimentarias del Cretceo, N a N 20 E en secuencias volcano sedimentarias del Oligoceno, N 20 a 40 W en rocas volcnicas del Mioceno mediosuperior, N 10 W a N 10 en todas las anteriores, sugiriendo la ltima deformacin del rea.

4.5.6.2 ANLISIS ESTRUCTURAL

En base a la medicin de ms de 300 planos de fallas principales y menores, as como, de sus estras de friccin en las estaciones de Antapite, Jatun Orcco, Pampa Andino y Castrovirreyna, se ha definido: En Antapite tres fases de deformacin denominadas: ENESW TCEW y TCNE-SW. La primera es una fase extensional en la direccin N 45 E-S 45 W se gener fallas normales que desplazaron tobas del Oligoceno inferior hasta ponerlas en contacto con tobas del Oligoceno tardo de 27,10 Ma (Noble, 2001; dato no publicado). Estara relacionada con los alimentadores volcnicos (centros volcnicos) de tobas de 27,10 Ma y con el emplazamiento de la mineralizacin de la veta Zorro Rojo en tal direccin NE-SW. La segunda es transcurrente con una compresin en la direccin N 85 E-S 85 W.

Habra esperado hasta los 19 Ma, puesto que la falla NW-SE Chocllanca con desplazamiento sinestral; es cortada stocks diorticos de 18,76 0,08 Ma (Noble, 2001; dato no publicado), emplazados en zonas de tensin generadas por las fases ENE-SW y EW. La tercera crea zonas de transtensin NE-SW, siguiendo la direccin del esfuerzo mximo compresivo y sera responsable de la generacin de las fracturas que permitieron el emplazamiento de fluidos mineralizantes en el yacimiento Jatun Orcco, con una edad de mineralizacin de 17,26 0,10 Ma (Noble, 2001; dato no publicado).

En Jatun Orcco las fases de deformacin I, II y III, la primera de ellas transcurrente con una compresin en la direccin N 87 E-S 87 W. Genera zonas de transtensin de rumbo E - W y representa la deformacin previa a la mineralizacin de las vetas Rosario y Esperanza, ya que la edad de mineralizacin del yacimiento de Jatun Orcco ha sido registrada en 17,26 Ma. Si se compara esta fase con la TCEW de Antapite (26 Ma - 19 Ma), se puede decir que corresponden a la fase compresiva Incaica IV de Benavides- Cceres (1999). La segunda es transcurrente con una compresin en la direccin N 60 E-S 60 W. Genera zonas de transtensin en la direccin del esfuerzo mximo compresivo. Estara relacionada con el emplazamiento de la mineralizacin de Jatun Orcco, siendo su edad entre 17,50 Ma y 17,00 Ma. Es equivalente a la fase TCNE-SW de Antapite. La tercera es compresiva en la direccin N 85 W-S 85 E. Est relacionada a fallas inversas y crea zonas de tensin en la direccin E-W, siguiendo la direccin del esfuerzo 1.

En Pampa Andino, cinco fases de deformacin: La Fase I, extensional en la direccin N 85 E - S 85 W a la que se ha denominado EEW, genera tensin en la direccin NNW-SSE en la direccin de 2. Benavides-Cceres (1999) define una fase extensional entre el Campaniano y Paleoceno, que gener cuencas intermontaas como las de la Formacin Casapalca.

La Fase II, que representa a una compresin en la direccin N 10 E-S 10 W, por lo que la denominaremos como CNS. Al borde de la caldera Pampa Andino, se han definido fallas inversas WNW-ESE que afectan tanto a las tobas paleocenas como a las intracaldera de aproximadamente 36,71 Ma.

Correspondera al evento Incaico III de Noble (1998). Adems genera tensin en la direccin del esfuerzo 1 y en la direccin de las estructuras mineralizadas del yacimiento Pampa Andino, es decir podra estar relacionada con el emplazamiento de mineralizacin.

La Fase III es la segunda fase extensional en la direccin N 60 E-S 60 W posterior a la fase CNS (30 Ma - 27 Ma). Esta fase genera desplazamientos normales 45 normales en la veta Rosita, algunos de ellos sobre planos N-S que en un principio tuvieron un movimiento inverso. Asimismo, se tienen estras de alto ngulo con movimiento normal que rayan a la veta Claudia (420543 E - 8549460 N), lo que sugiere que el desplazamiento normal fue post-mineralizacin.

La Fase IV representa la primera fase transcurrente con una compresin en la direccin N 80 E-S 80 W. Produce movimientos dextrales de planos de falla NE que desplazan a la vetas Rosita y Lupe. Si comparamos la direccin de 1 de esta fase con los 1 de la TCEW de Antapite y de Jatun Orcco, tendran relacin; por lo que estaran representando a la misma fase tectnica, equivalentes a la Incaica IV (26 Ma a 19 Ma).

La Fase V es la segunda fase de compresin en el rea de Pampa Andino y en la direccin N 80 W-S 80 E. Este evento produce fallas inversas de bajo ngulo; as como movimientos sinestrales en los planos N-S y dextrales en los planos ENE-SSW, contrarios al movimiento del sistema transcurrente de la fase TCEW; prueba de ello son las estras de bajo, con movimiento sinestral que rayan a la veta Claudia (420698 E - 8551232 N). Igualmente, se tiene el registro del movimiento dextral en fallas ENE-WSW del interior de la caldera Pampa Andino (423696 E - 8543533 N). Asimismo, si procedemos a comparar esfuerzo 1 de esta fase con el 1 de la fase CEW de Jatun Orcco muestran la misma orientacin, representando a la fase CEW y correlacionable con las fases tectnicas Quechua II y III de Benavides-Cceres (1999). En Castrovirreyna dos fases: La Fase I definida por una compresin en la direccin N 80 E-S 80 W y representada por los planos de fallas inversas y la Fase transcurrente con una compresin en la direccin N 85 W-S 85 E. La direccin del esfuerzo 1 en ambos casos, sugiere una compresin E-W de los ejes de pliegue N-S de las rocas volcnicas eocenas y oligocenas que las limitan. Esto se corroborara considerando la direccin E-W de las estructuras mineralizadas en San Genaro. Asimismo, si se considera la compresin de 9,5 Ma a 3,9 Ma (Wise et al., 2001) relacionada con el movimiento sinestral de la falla Chonta que tuvo un desplazamiento inverso inicial y sinestral posterior, al igual que en las fases I y II de la falla Castrovirreyna; se podra estimar para estas fases una edad similar a las de los eventos tectnicos Quechua II y III como sucede en la falla Castrovirreyna; e igual a la fase CEW del presente trabajo. Sin embargo, esto no se ha comprobado radiomtricamente.

4.5.6.3 RASGOS ESTRUCTURALES

La litologa dominante en la zona es de rocas volcnicas dacitas masivas en el eje de la presa y afloramientos de la parte alta es ms fracturada.

Los afloramientos volcnicos en el eje de presa conservan estratificacin subhorizontal de J1: S40O/19 NO y diaclasamiento subvertical a vertical con direccin predominante de rumbo J2: S 70 E con buzamiento 76 NE y J3: S20O con buzamiento 78 NO, la erosin laminar de ambos estribos o por escurrimiento superficial en el vaso es baja, lo cual contribuye a una permanente estabilidad de los taludes existentes en los flancos de todo el rea del futuro embalse.

En la zona de estudio no se observa una falla evidente. En la parte superior del eje de presa se encuentra con material deluvio-coluvial predominante esta fueron erosionadas retrogresivamente por efecto del glaciar.

Otra caractersticas es los afloramientos con disyuncin columnar tabular, y fracturas tensionales, con o sin desplazamiento horizontal o vertical, originadas por el enfriamiento de lavas dacitas esta ha sufrido presin confinante por las sabanas de hielo en el periodo del pleistoceno la cual aplico tensin vertical, como as la tensin gravitacional horizontal, cuando el hielo se derriti, la tensin vertical desapareci, posiblemente el efecto de rebote elstico fue impedido, en tiempos actuales no soportar compresin confinante por otra roca suprayacente, las estructuras de fracturamiento que cubre en ambos estribos que la roca andesita ha sufrido gelifracturas por ciclos de congelamiento y fusin del agua esta se encuentran en el abra hacia la presa hay sectores de lavas dacitas de color rosceas que presentan estas gelifracturas.

4.5.7 GEODINAMICA

En la geodinmica externa, los ciclos de erosin, transporte y sedimentacin tomando en cuenta los cambios climticos cuyo agentes de erosin como: glaciar, lluvia, corrientes fluviales han erosionado las diferentes litologas existentes que han conducido a un aplanamiento de la topografa irregular, cuya subsidencia de estos materiales de depsitos aluviales recientes.

Los fenmenos geodinmicos en el rea de estudio se manifiestan en forma de desprendimiento de bloques que han cedido por gravedad ya que las estructuras columnares de la formacin Sacsaquero cuyo deslizamientos de deluvio-coluviales se encuentran al pie de estos taludes de ambas mrgenes donde predominan aguas abajo del eje de presa.

No hay evidencia que en nuestra rea del Vaso en otros tiempos haya sido un embalse natural ante la ausencia de una capa arcillosa que indique colmatacin y subsidencia en la base.

Los factores naturales causantes de los procesos geodinmicos contemporneos que se presentan en el rea de estudio, son los siguientes:

Alta precipitacin pluvial, en temporadas de lluvias (noviembre a marzo)

Actividad ssmica en la zona es moderada.

Procesos de meteorizacin, en el pasado ha denudado los cerros circundantes Atocpahuachona y Ansapahuari de estadios de erosin que eran ms altos a lo que ahora presenta los relieves actuales: primeramente habra que indicar que en el periodo Pleistocenico fue la denudacin de erosin glaciar y posteriormente la erosin aluvial.

Presencia de rocas fracturadas (gelifracturas) en la superficie y rocas compactas en profundidad como lavas andesitas y aglomerados volcnicos andesticos; en algunos tramos se observan por la denudacin, distantes de nuestro embalse.

Acumulacin de grandes masas de suelo deluvio-coluvial en las laderas del Vaso con posterior relleno de coluvios recientes en la superficie actual.

Terrenos suaves de pendientes no pronunciadas en ambos estribos, como as las quebradas transversales que drenan hacia la cuenca.

Entre los agentes y factores artificiales generados por el hombre, se citan los siguientes:

Destruccin de la cobertura vegetal, las costumbres de roza (tala y quema) de los bosques para destinar los suelos forestales a la agricultura pueden causar incendios forestales.

Agresin al talud natural del terreno, por construccin de vas carrozables hacia el Vaso. Saturacin del suelo por riego, esto se puede solucionar con tecnologa por goteo, etc.

De los agentes naturales antes sealados, la alta precipitacin pluvial es el ms importante

En cuanto a la estabilidad de las laderas. Es caracterstico en los paisajes andinos que durante las estaciones lluviosas o inmediatamente despus de ellas (marzo-abril), cuando se sobrealimentan los acuferos subterrneos, se reduce la estabilidad de zonas crticas y aumenta la posibilidad de ocurrencia de deslizamientos y derrumbes. Las lluvias de mayor intensidad influyen con un gran potencial erosivo sobre la superficie.

Los terremotos contribuyen a los procesos de desestabilizacin de taludes, iniciando nuevos deslizamientos o reactivando los existentes.

4.5.8 GEOHISTORIA

En las pocas ms antiguas de la formacin del suelo peruano, es decir, durante el paleozoico y mesozoico, el continente sudamericano permaneca an unido al continente africano. A partir del primitivo escudo ubicado en territorio brasileo, los ros fluan desde el oriente hacia el mar peruano, es decir, tenan un sentido contrario al de nuestros das.

Durante el paleozoico, se depositaron en el primitivo mar peruano sedimentos de varios kilmetros de espesor, los que dieron origen a las antiguas formaciones Tarma-Copacabana, en nuestra zona no se aprecian. En ese entonces, tambin ocurrieron levantamientos y hundimientos del territorio que, entre fines del paleozoico e inicios del mesozoico, dieron lugar a la deposicin en ambiente continental de las capas molsicas del grupo Mitu, tambin no se aprecian. En una etapa posterior de subsidencia del continente, se acumul una potente secuencia marina de calizas, areniscas y lutitas, que integran en la regin los grupos, Yura, entre otros.

Paralelamente a las variaciones del nivel del mar, ocurren movimientos tectnicos que pliegan y fallan el prisma sedimentario dando lugar a la formacin de montaas. Con las investigaciones geolgicas se identificaron varios episodios orognicos como la Hercnica ocurrida en el paleozoico. Sin embargo, la de mayor significado en nuestro territorio, especialmente para la regin sierra, es la tectnica Andina iniciada durante el cretceo, que coincide con la separacin del continente sudamericano del africano y el inicio del levantamiento de los andes por colisin del continente con la placa de Nazca.

El episodio Plegamiento Peruano de los Andes. En el Egeno del Terciario se presenta el Plegamiento Incaico, los andes se levantan alcanzando una altura de 2,000 a 3,000 msnm. ocurre acompaado de intensa actividad magmtica y volcnica, que tiene como gran testigo el Batolito Andino, constituido principalmente por rocas granticas. En el Cuaternario periodo Negeno (Plioceno Inferior) se llevo a cabo el Plegamiento Quichuano, en esta etapa se produce una gran precipitacin de naturaleza aluvinica que produce grandes erosiones, lo que dio origen al actual paisaje. La actividad volcnica se manifiesta por la extensa cobertura de formaciones volcnicas, especialmente en la cordillera occidental, donde algunos volcanes siguen activos hasta estos das. El levantamiento de los andes tuvo influencias drsticas e irreversibles en la fisiografa, clima y desarrollo de la flora y fauna.

Gener la inversin de la corriente de los ros de oeste a este, (desde los andes hacia el atlntico) la formacin del relieve montaoso que caracteriza la regin e intensa actividad glaciar en sus cumbres ms elevadas.

Otro elemento importante de la historia geolgica es la presencia de la zona de subduccin o plano de Benioff. Este plano se ubica por debajo de la costa y pone en contacto la placa Continental con la de Nazca. Las colisiones de estas placas causan la mayor parte de los sismos. Adems, la interaccin de la placa de Nazca con la placa Continental habra generado la Deflexin de Abancay, importante rasgo tectnico en el territorio peruano.

4.5.9 ESTUDIO GEOTECNICO DE LA PRESA

4.5.9.1 GENERALIDADES

En la ejecucin de estudios geotcnicos de la presa Incawasi, se ha tenido en cuenta los trminos de referencia de las normas tcnicas existentes para este tipo de estudios.

SISTEMA DE TRABAJO

El sistema de trabajo seguido ha consistido en el desarrollo de los siguientes aspectos

Ejecucin de trabajos de campo.

Mapeo geolgico y geotcnico en la zona del vaso y eje de presa.

Sondaje elctrico vertical (SEV), mtodo de trinchera y resistividad

Ejecucin de tres (03) sondajes diamantinos realizadas en el eje de presa

Trabajos de gabinete y elaboracin del informe final.

4.5.9.2 CARACTERSTICAS GEOTCNICAS DEL CIERRE.

El tipo de presa teniendo en consideracin el material de relleno existente ser Presa de Enrocado con Cara de Concreto, con una altura que va en el rango de los 45.87 metros (eje de presa).Cimentacin, la presa se cimentar en el cierre en rocas volcnicas dacitas visibles de propiedades geotcnicas buenas, compactas sobre las cuales se cimentara la infraestructura

Estanqueidad, los ensayos de permeabilidad del tipo Lugen desarrollado en el mes de Noviembre del 2009, indican valores que garantizan la estanqueidad de la presa.

4.5.9.3 CARACTERSTICAS GEOTECNICAS DEL VASO

ESTANQUEIDAD

La estanqueidad del vaso est garantizada por el material natural fino de arena fina con limos que sobreyace a gravas con arenas limosa a grava arcillosa ms profunda en contacto a roca basamento rocoso de volcnicos dacitas y andesitas de la formacin Sacsaquero.

ESTANQUEIDAD DE LAS LADERAS

Hasta el nivel del mximo embalse, la litologa volcnica dacitas en su mayora y poco fracturadas ya que se supone que la transmisividad se efecta a travs de fracturas y estas se cierran con la profundidad. ESTABILIDAD DE LADERAS

El llenado del embalse, supone cargas mayores en el fondo de valle y moderadas en laderas, con la elevacin de nivel fretico, pudindose desencadenar deslizamientos muy puntuales en zonas pequeas de depsitos coluviales, que al ser envueltos por el agua cuya oscilacin de niveles freticos generara pequeos asentamientos.

La litologa de depsitos fluvioglaciar que se encuentran cubiertas por depsitos deluvio-coluvios observadas por el corte natural de erosin del cauce en ambas mrgenes son horizontes de gravas consolidadas con arenas y cementantes de limos a arcillas bien cementadas ya que el rea geomorfolgicamente si presentan condiciones geotcnicas.

4.5.9.4 PREVISIONES CONSTRUCTIVAS

La cimentacin estar constituida por roca DACITA, tanto de los estribos al centro del valle se proceder a realizar un desbroce hasta una profundidad de 02 m para roca ms competentes de las mismas caractersticas del cuerpo de la presa.

La estanqueidad de la boquilla est garantizada por la baja permeabilidad que presentan la roca dacita desde el estribo izquierdo a derecho.Los taludes de excavacin son permanentes 1V:1H

Durante la construccin de la presa es necesario llevar a cabo controles peridicos de los asentamientos del terreno.

4.5.9.5 MATERIALES DE CONSTRUCCIN

MATERIALES PARA AGREGADOS DE CONCRETO

La grava y arenas se encuentra a lo largo del recorrido del ro Yura quichqui antes de ingresar a la laguna de la presa Ancoquichca, con una zaranda mecnica se seleccionara los materiales requeridos, con volumen ponderado de 24,000 m3.

MATERIAL PARA EL RELLENO DE ENROCADOLa roca que ser utilizada como relleno del cuerpo de la presa podr ser obtenida del ro Chiric Machay tanto del lado izquierdo y derecho con una capacidad de 280,000 m3, son rocas duras de lavas dacitas de la formacin Sacsaquero, cuya explotacin de las laderas ser por voladuras controladas, las mismas que tienen condiciones geotcnicas adecuadas para este fin, sin embargo, presentan un grado de alterabilidad en contacto con agentes de intemperismo en especial al contacto con el agua, por tal motivo es que se considera una pantalla de concreto que evitara que se produzca este contacto entre el agua del embalse y el enrocado de relleno.4.5.9.6 PROGRAMA DE INVESTIGACIONES Y ENSAYOS DE LABORATORIO.

INVESTIGACIN Y ENSAYOS DE CAMPO

No se han realizado calicatas en el rea de cimentacin de la presa, por encontrarse roca consolidada, compactas en bloque de roca dura, volcnico de lavas dacitas, observable, tangible en los flancos y eje de presa.

EVALUACIN DE RESULTADOS

Los resultados de las investigaciones indican que la zona de la presa tiene buenas condiciones de estanqueidad y estabilidad

No se ha realizado calicatas por ser roca dura, los resultados de compresin simple realizados a las rocas dacitas son:

RESULTADO DE ENSAYO DE COMPRESIN SIMPLE A TESTIGOS DE DIAMANTINOS DE SONDEO P-1, P-2, P-3MUESTRAPROFUNDIDAD (m)Dimetro (cm)Longitud (cm)Carga

(kg)RESISTENCIA COMPRESION SIMPLE (Kg/cm2)RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE (MPa)

P-025.20 5.354.6710.2010100.00589.6557.83

P-032.65 2.804.7110.328900.00510.8150.09

P-036.65 6.804.7210.4111500.00657.2464.45

4.5.9.7 PREVISIONES CONSTRUCTIVAS

La cimentacin se realizara en rocas volcnica como basamento rocoso de una composicin dacita en los flancos, y al centro del eje de presa se proceder al desbroce de roca superficial hasta 02 metros por ser roca meteorizada hasta roca fresca competente.

Durante la construccin de la presa es necesario llevar a cabo controles peridicos de los asentamientos del terreno.

Es deseable durante el proceso constructivo que se realice por lo menos 2 perforaciones diamantinas para complementar la informacin durante los estudios hasta una profundidad mxima de 40 m (2x20 m) a ambos lados de la salida de la laguna, como as la instalacin de forros piezomtricos para los controles de los niveles de agua.

4.5.9.8 DISEO DE LA PRESA

4.5.9.8.1 SELECCIN DEL EJE

La seleccin del eje de presa est relacionada con la combinacin ptima del volumen de la presa y la capacidad de almacenamiento; de manera que se obtenga el menor volumen de relleno para la capacidad de almacenamiento requerida.

La parte frontal de embalse donde se ubica el cierre del represamiento y el prstamo de material arcilloso, est conformada por una serie de suelos deluvio-coluviales relativamente poco elevados, separados por depresiones; un corte en ellas constituye el actual desage, que corresponde a la naciente del ro Chiric Machay.

El eje de presa sigue las posiciones de las crestas del cerro de lavas dacitas, tratando de establecer la longitud ms corta para la estructura de cierre, y rellenando las depresiones con el menor volumen posible.

Las coordenadas del eje de la presa Incawasi, de acuerdo con las consideraciones expuestas son las siguientes:

CUADRO: COORDENADAS DEL EJE DE LA PRESA INCAWASIPUNTOCOORDENADA NORTECOORDENADA ESTEELEVACION

Flanco derecho8499,936.445471,984.8133,823.00

Eje de ro8499,845.538472,035.4373,774.00

Flanco izquierdo8499,752.042472,087.5023,823.00

4.5.9.8.2 SELECCIN DEL TIPO DE PRESA

La seleccin del tipo de presa obedece a los siguientes factores:

Topografa

Condiciones geolgicas y geotcnicas

Disponibilidad de materiales de construccin

Sismicidad de la zona

La topografa del cierre seleccionado presenta elevaciones y depresiones de poca magnitud en las mrgenes derecha e izquierda del cauce del ro Chiric Machay.

La geologa determina que el sitio de la presa est constituido por rocas volcnicas dacitas, el estudio de geotecnia define que la roca para la cimentacin es apropiada para soportar las cargas que transmitirn la presa y las obras auxiliares, y son impermeables para controlar los flujos de infiltracin bajo la presa.

El resultado de compresin simple realizados a las rocas circundantes al eje de la presa de composicin dactica son: MUESTRAPROFUNDIDAD (m)Dimetro (cm)Longitud (cm)Carga

(kg)RESISTENCIA COMPRESION SIMPLE (Kg/cm2)RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE (MPa)

P-025.20 5.354.6710.2010100.00589.6557.83

P-032.65 2.804.7110.328900.00510.8150.09

P-036.65 6.804.7210.4111500.00657.2464.45

La capacidad portante del cimiento rocoso de la dacita es considerada de BUENA capacidad admisible de soporte, indica que es compacta y maciza en el eje de presa en su lecho de ro es roca fija, dura, con bajo grado fracturamiento, es decir, son muy espaciadas sus fracturas dentro de un metro cuadrado, estas fracturas presentan un relleno duro de oxido de fierro en superficie, dando un aspecto de roca soldada, no siendo as en profundidad, no habindose encontrado relleno de estos xidos en la fracturas, favoreciendo el flujo de permeabilidad en esta zona, a simple vista no se observa vacuolas estas son muy pequesimas e nfimas en superficie, pero si se encontraron vacos en los sondajes en el eje que van en el rango de los decmetros.

Teniendo en consideracin las condiciones topogrficas, geolgicas, geotcnicas y ssmicas; se define que la presa ser de tipo Enrocado con pantalla de concreto.

4.5.9.8.3 SISTEMAS DE VALORACIN DE LA MASA ROCOSA RMR (BIENIAWSKI, 1989)

En la evaluacin de los materiales rocosos encontrados en los afloramientos rocosos en ambos estribos, se ha utilizado los criterios de evaluacin geomecnica propuesta por Bienawsky y Palmstrom, que se basa principalmente sobre una serie de factores de observaciones directa como son:

NDICE R.Q.D.

Es un ndice cuantitativo basado en trazas de las discontinuidades son visibles en afloramiento superficiales el RQD puede ser estimado a partir del numero de discontinuidades por unidad de volumen. La relacin sugerida para masas rocosas libres de arcilla.

El procedimiento en campo.- Si tenemos muestras en testigos de perforacin diamantina se aplica la siguiente frmula para RQD

Longitud de los trozos de testigo > 10 cm.

RQD % = ---------------------------------------------------------------- x 100

Longitud Total

La descripcin de la fracturacin a partir de datos de afloramiento puede referirse al nmero de familias de discontinuidades (Jv) y al tamao de los bloques, para ello aplicamos el parmetro del nmero total de discontinuidades que interceptan una unidad de volumen (01 m3) del macizo rocoso.

N De discontinuidades

Aplicamos la formula Jv = ----------------------------------

Longitud de medida

El ndice de RQD puede estimarse en afloramientos a partir de correlaciones empricas como la de Palmstrom, 1975 (en ISRM, 1981):

RQD = 115 3,3 Jv

La relacin sugerida para masas rocosas libres de arcilla.

El RQD, puede ser relacionado con el Jv de la siguiente manera

RQD(%)DESIGNACIONDESIGNACIONJv(disc/m3)

100Roca fuerte, Masiva1. Bloques muy grandes< 1.0

90 100Excelente2. Bloques grandes1 - 3

75 90Buena3. Bloques de tamao medio3 10

50 75Regular4. Bloques pequeos10 30

25 50Pobre5. Bloques muy pequeos> 30

< 25Muy pobreRoca fracturada/cizallada> 60

CLASIFICACION GEOMECANICA RMR (Bieniawski, 1989)

1RESISTENCIA DE LA MATRIZ ROCOSA (Mpa)COMPRESION SIMPLE> 250250 - 100100 - 5050 25

PUNTUACION151274

2RQD90% - 100%75% - 90%50% - 75%25% - 50%

PUNTUACION2017136

3SEPARACION ENTRE DIACLASAS> 2m0,6 - 2m0,2 - 0,6m0,06 - 0,2m

PUNTUACION2015108

4ESTADO DE LAS DISCONTINUIDADESLONGITUD DE LA DISCONTINUIDAD< 1m1 - 3m3 - 10m10 - 20m

PUNTUACION6421

ABERTURANada< 0,1 mm0,1 - 1,0mm1 - 5mm

PUNTUACION6531

RUGOROSIDADMuy RugosaRugosaLigeramente RugosaOndulada

PUNTUACION6531

RELLENONingunoRelleno Duro < 5mmRelleno Duro > 5mmRelleno Blando < 5mm

PUNTUACION6422

ALTERACIONInalteradaLigeramente AlteradaModeradamente AlteradaMuy Alterada

PUNTUACION6531

5AGUA FREATICARELACION: PRESION DE AGUA / TENSION PRINCIPAL MAYOR00 - 0,10,1 - 0,20,2 - 0,5

ESTADO GENERALSecoLigeramente HmedoHmedoGoteando

PUNTUACION151074

CORRECCION POR LA ORIENTACION DE LAS DISCONTINUIDADES

DIRECCION Y BUZAMIENTOMUY FAVORABLESFAVORABLESMEDIASDESFAVORABLES

PUNTUACIONCIMENTACIONES0-2-7-15

TALUDES0-5-25-50

RESULTADOS

PUNTUACION CIMENTACIONES77 Puntos

PUNTUACION TALUDES74 Puntos

CLASIFICACION

CLASEIIIIIIIV

CALIDADMuy BuenaBuenaMediaMala

PUNTUACION100 - 8180 - 6160 - 4140 - 21

Obtenida la Clasificacin Geomecnica RMR (Bieniawski, 1989) y el resultado de compresin simple realizado en un laboratorio especializado, se proceder a evaluar dichos resultados con ayuda del software RocLab, con el cual podremos realizar el clculo de los parmetros de resistencia equivalentes de Mohr-Coulomb (cohesin y ngulo de friccin) y otros parmetros tales como la resistencia a la traccin, resistencia a la traccin, resistencia a la compresin uniaxial y el modulo de deformacin.

A continuacin se muestran los resultados obtenidos con la ayuda del software RocLab:

ENVOLVENTE DE ROTURA: TENSIONES PRINCIPALES

ENVOLVENTE DE ROTURA: TENSIONES DE CIZALLA Vs. TENSIONES NORMALES

4.5.9.8.4 SISTEMAS DE VALORACIN DEL MACIZO ROCOSO

REGISTRO LINEAL DEL AFLORAMIENTO: ESTRIBO IZQUIERDO DEL EJE DE PRESA INCAWASI,

FORMACION SACSAQUERO: DACITAS

Afloramiento: Eje de presa margen izquierda

1. Orientacin S 80 E, 77 NE; con 01 fract/m., persistentes; relleno de oxido de firrro 0,001m.; Suave rugosidad en forma plana, secas; dureza de roca dacita 4,5 (escala de Mohs)

2. Orientacin S 18 O, 79 NO; con 01 fract/m., persistentes; relleno de oxido de fierro 0,001m.; Suave rugosidad en forma plana, secas; dureza de roca dacitas 4,5 (escala de Mohs)

3. Orientacin S 40 O, 20 NO; con 02 fract/m., persistentes; sin relleno; Suave rugosidad en forma plana, secas; dureza de roca dacitas 5,0 (escala de Mohs)

PROYECCION ESTEREOGRAFICA DE EJE DE PRESA

GRUPO SACSAQUERO: LAVAS DACITAS

La estructura son estables y columnares favorables para la cimentacin de nuestra obra en estudio.4.5.10 DEFINICION DE ZONAS DE DESPRENDIMIENTOS, DESLIZAMIENTOS, DERRUMBES, Y ALUVIONES SUCEDIDOS EN EL PASADO Y DE POTENCIAL OCURRENCIA EN EL FUTURO.

4.5.10.1 DESPRENDIMIENTOS DE BLOQUES

Los desprendimientos de bloques son un fenmeno comn en los taludes escarpados de los macizos rocosos volcnicos, especialmente como consecuencia de la ocurrencia de sismos, accin de las lluvias e intemperizacin, afectando rocas poco coherentes que a lo largo del tiempo van reduciendo su grado de compactacin, como sucede en los taludes escarpados de las rocas volcnicas de la formacin Sacsaquero estn pasando los ejes de presa como as en ambos estribos hacia el Vaso hay pequeos a grandes bloques muy puntuales de deluvio-coluviales registradas del pasado a la actualidad, no es potencial ocurrencia en el futuro ya que los escarpes de taludes en el vaso en afloramientos ya fueron en su mayora denudados, actualmente presenta escarpas pequeas ests se encuentra mas estables.

4.5.10.2 DESLIZAMIENTOS Y DERRUMBES

En el permetro del vaso para el embalse de agua existen muchas evidencias de antiguos deslizamientos de materiales de deluvio-coluviales por el corte de erosin del cauce que se ha profundizado como sucede por ejemplo en algunas reas de ingreso de quebradas hacia el vaso estos registros de materiales de derrumbes de la formacin Sacsaquero.4.5.10.3 FLUJOS DE LODO E INUNDACIONES

En el cauce de la Quebrada Chiric Machay gracias por el corte de erosin de socavamiento del lecho del ro se observa materiales fluvioglaciar que en tiempos pleistocenico presenta colmatacin de torrentes de procesos de inundacin y huaycos, en la actualidad el ritmo de eventos de pluviosidades han disminuido por lo que presenta ritmo suaves solamente en la riberas del cauce presenta colmatacin de gruesos heteromtricos siempre manteniendo el cauce primario no se aprecia roturas recientes del cauce primario.

La accin de los huaycos es activa en las quebradas de partes altas, cuya actividad se traduce principalmente en la erosin de sus torrenteras o fondo de los valles, por lo que los trazos deben ocupar las partes de altorrelieve. Los riesgos de grandes avenidas de agua en aguas muy arriba de la quebrada en estudio por su potencial erosivo en las terrazas de dicho valle son latentes, con el incremento de sus caudales aumenta su potencial erosivo. Los estudios de ingeniera deben determinar la profundidad de la influencia erosiva de los ros en sus cauces de partes altas.

4.5.11 GEOHIDROGEOLOGIA

4.5.11.1 HIDROGEOGRAFIA VERTIENTE DEL PACIFICO:

a) Ro Pisco

Presenta un recorrido de norte a sur, en la parte que recorre la regin departamental, cuya extensin abarca gran parte de la provincia de Castrovirreyna. Esta cuenca presenta un relieve sumamente accidentado en la parte media y baja.

Conforman esta cuenca los dos ros principales: el Chiris en el norte y el Huaytar al sur. Su nacimiento en la parte norte se da en las lagunas Agnococha y Pultoc grande, por las alturas de Castrovirreyna y forman el ro Chiris. En la parte sur nace en las alturas de Huaytar (Taccra) y adopta el mismo nombre.

Al unirse los ros Chiris y Huaytar forman el ro Pisco, que desemboca en el Ocano Pacfico a la altura de la ciudad de Pisco.

A su paso discurre por los distritos de: Huaytar, Huayacundo Arma, Quito Arma, San Antonio de Cusicancha, en la Provincia de Huaytar. Sus aguas riegan el valle de Ica.

b) Ro Ica

Nace tambin en las alturas de Huaytar y riega el valle de Ica. El ro Ica, tiene como tributarios a los ros Tambillo y el ro Santiago. El ro Tambillo tiene sus inicios en el ro Locura; este se une con el Chaulisma y recorre de norte a sur-oeste y al unirse con el ro Chilca, forman el ro Tambillo, que llega hasta unirse con el ro Ica.

El ro Santiago, tributario del Ica, se inicia en el ro Tambo, que nace en la laguna de Choclococha y tiene una direccin de norte a sur y toma el nombre de ro Tambo, al cambiar de direccin de este a sur-oeste. Este ro al unirse con los ros Olaya y el Tambillo forman el ro Ica.

Pasa por los siguientes distritos de la Provincia de Huaytar: Crdova, Santiago de Chocorvos, Ayav, San francisco de Sangayaico, Huirpacancha, Tambo, Santo Domingo de Capilla, Pilpichaca.

c) Ro Grande

Nace en Huaytar, se forma por la unin de varios ros pequeos, destacando los ros: Lamary, con direccin este a oeste, el ro Querco, con recorrido de norte a sur-este; y el ro Condorchaca, con recorrido de este a oeste.

El ro Grande tiene un recorrido de este a oeste y desemboca en el Ocano Pacfico. A su paso discurre por los distritos de: Ocoyo, Santiago de Quirahuar, Querco, Laramarca; sirve para irrigar los campos de cultivo del valle de Palpa.

4.5.11.2 CONDICIONES HIDROGEOLGICAS

Las condiciones hidrogeolgicas del rea de estudio presentan diversas particularidades tanto en la posicin altimtrica como planimtrica. Entre los principales factores que actan en la diversificacin de dichas condiciones se tiene:

Intensidad de las precipitaciones pluviales,

Caractersticas litolgicas primarias de las formaciones rocosas y de suelos; tales como granulometra, porosidad, estratificacin, etc.

Estado de conservacin del macizo rocoso, grados de alteracin y de fracturamiento.

Control de los patrones estructurales: fallas, pliegues, contactos,

Distribucin del sistema de drenaje, etc.

Una de las principales manifestaciones de aguas subsuperficiales son los puquiales en suelo deluvio-coluvial, algunos de ellos se identificaron en el medio del Embalse en mayor presencia en la margen izquierda.

A continuacin se describen las particularidades litolgicas de las formaciones y su relacin con las condiciones hidrogeolgicas.

La predominancia de suelo deluvio-couvial que sobreyace a suelos morrenicos que se observa en la base gracias a la erosin del cauce, de origen detrtico, por su granulometra relativamente gruesa (gravas y cantos con relleno areno-limoso-arcilloso), son generalmente muy porosos y permeables y actan como capa absorbente. Sin embargo, su espesor en las laderas de los cerros generalmente no supera las primeras decenas de metros, siendo en este caso despreciable su influencia como agente regulador de las aguas.

En campo se observ algunos manantiales y/o puquiales en reas de deluvio-coluviales como surgencias hacia el cauce del ri en cotas medias a bajas, siendo probable que las aguas subsuperficiales se percolen aprovechando los estratos ms permeables del suelo y circulen en su superficie de contacto por el macizo rocoso dacitico. Es decir, estas rocas daciticas del Grupo Sacsaquero pueden actuar como vas de circulacin y como rocas almacn y en las surgencias no presenta acumulaciones de travertino y/o calcreas ni xidos frricos lo que evidencia que no hay migracin en el interior de rocas dacitas ya que estas presenta en fracturas xidos frricos que no son lixiviados. Las evidencias existentes ayudan a interpretar que, en el pasado, hubo mayores filtraciones subsuperficial que en la actualidad, solo en temporadas de lluvias.

Las rocas volcnicas de ambos estribos presentan considerable grado de alteracin moderada y fracturacin en la parte alta, aun presenta escarpes columnares menos delgadas, en cambio hacia la parte intermedia y base local del eje presa es maciza, masiva con menos fracturamiento, pero la escasa precipitacin pluvial aun permite la surgencia de puquiales. Los caudales que se registraron en cada uno de las surgencias, generalmente, fueron menores a 1.0 lt/min. Las aguas aflorantes en general se observaron cristalinas, de gusto agradable, inodoras.

4.5.11.3 ACUIFEROS

La diferencia entre la cantidad de precipitacin y la cantidad de agua arrastrada por los ros se filtra bajo el suelo fluvioglaciar (morrnico) y conglomerado aluvial y forma los acuferos. La filtracin depende de las caractersticas fsicas de las rocas y suelos. La porosidad no es sinnimo de permeabilidad, pues determinadas rocas como las arcillosas, aunque tienen una gran porosidad, son prcticamente impermeables ya que no disponen de conductos que se comuniquen. Si la capa impermeable est inclinada se puede formar un ro subterrneo como en el caso del ro Chiric Machay por su topografa desde sus nacientes hacia el vaso, no hay evidencia de acuferos ya que la circulacin de aguas superficiales desde la naciente es la misma no hay incremento sustancial hacia el futuro Embalse

4.5.11.4 PUQUIALES EN LADERAS DEL VASO INCAWASI

Un manantial es un flujo natural de agua que surge en ambos estribos prximo al dique que presenta varios puntos o varias reas pequeas, aparece en tierra firme o da a curso de agua al ro. Los manantiales pueden ser permanentes o intermitentes y tiene su origen en el agua de lluvias superficiales que se filtra de ah el agua dulce en aguas fras.

La composicin del agua de los puquiales es cristalina no vara segn la naturaleza del suelo fluvioglaciar como conglomerado basal con lecho arcilloso. El caudal de los puquiales depende de la estacin del ao y del volumen de las precipitaciones. Los manantiales de filtracin se secan a menudo en periodos secos como en el caso de nuestra visita en los primeros semana de septiembre de 2,008 estas en el vaso, sin embargo en temporadas de lluvias el caudal es copioso y constante que proporciona un importante suministro de agua local a dicha quebrada estos puquiales.

Las variaciones de caudal definen el rgimen hidrolgico de un ro. Las variaciones temporales se dan durante o despus de las tormentas. En casos extremos se puede producir la crecida cuando el aporte de agua es mayor que la capacidad del ro para evacuarla, desbordndose y cubriendo las zonas llanas prximas. El agua que circula bajo tierra (caudal basal-inclinada) en la quebrada no tarda mucho en alimentar el caudal del ro despus de que la lluvia gener la escorrenta, esta surgencia se dan en la del medio del Embalse hacia aguas arriba del cauce.

Si no llueve en absoluto o la media de las precipitaciones es inferior a lo normal durante largos periodos de tiempo, el ro puede llegar a secarse cuando el aporte de agua de lluvia acumulada en el suelo y el subsuelo reduzca el caudal basal a cero. Esto puede tener consecuencias desastrosas para la vida del ro y sus riberas y para la gente que dependa de ste para su suministro de agua, en Incawasi no hay problemas de este tipo.

La variacin espacial se da porque el caudal del ro aumenta aguas arriba, a medida que se van recogiendo las aguas de la cuenca de drenaje y los aportes de las cuencas colindantes. Debido a esto, el ro suele ser pequeo en las montaas, cerca de su nacimiento, y mucho mayor en las tierras bajas.

4.5.12 GEOLOGIA DE LAS CANTERAS

El reconocimiento de fuentes de aprovisionamiento de materiales para obras, se realiz a lo largo del sector de estudio habindose ubicado bancos de materiales deluvio-coluviales, aluviales y arcillas; as como tambin zonas de rocas apropiados para los procesos de explotacin. Las muestras de estos materiales fueron remitidas al laboratorio para los exmenes respectivos.

4.5.12.1 CALICATAS Y MUESTREOS

Se efectuaron excavaciones de calicatas en cada cantera, con la finalidad de obtener las caractersticas, homogeneidad, espesor y composicin litolgica del material.

De igual manera se obtuvieron muestras para efectuar los ensayos de laboratorio para estimar su uso y tratamiento para las obras proyectadas.4.5.12.2 DESCRIPCION DE CANTERAS

4.5.12.2.1 CANTERA DE ARCILLA PARA ATAGUIA CANTERA N 05

UBICACION

Se encuentra ubicada a 2.0 km hacia el Sureste del eje de la presa Inca Wasi, en la margen derecha del embalse de la presa de concreto existente.

CARACTERSTICAS FSICO MECNICAS

La cantera N 05 se encuentra representada por la calicatas C-A-4, C-A-5 y C-A-6, dicha cantera arroja valores MDS que oscilan entre 1.669 y 1.790 gr/cm, su OCH presenta valores de 12.3 a 17.4 %, presenta clasificaciones de arcillas inorgnicas (CL) y arenas arcillosas (SC), su cohesin flucta entre 1.13 a 1.49 kg/cm y su ngulo de friccin varia entre 21 a 25

Las caractersticas fsico mecnicas indicadas anteriormente son apropiadas para la atagua, si embargo es importante considerar que en la poca constructiva todo material explotado en cantera deber tener una previa apilacin en cancha, preparado y mezclado hasta que alcance las caractersticas establecidas para el material de diseo requerido para la atagua.

VOLUMEN DE CANTERA DISPONIBLEAREA (m2)17,846.69

PROFUNDIDAD A EXPLOTAR (m)1.60

VOLUMEN (m3)28,554.70

CUADRO RESUMEN DE LAS CALICATAS DE CANTERAS DE ARCILLA A UTILIZARSE

ENSAYOSUNIDADESCALICATA CANTERA ARCILLA

C-A-4C-A-5C-A-6

ClasificacinSUCSSCSCCL

Profundidadm1.601.501.55

Humedad Natural%15.4013.7010.60

Lmite liquido%53.3537.4345.50

Lmite Plstico%27.5821.8725.40

ndice Plstico%25.7715.5620.10

P.e Partculas Gruesasgr/cm3NP2.632.60

P.e Partculas Finasgr/cm32.092.121.97

Absorcin%NP6.159.82

Porosidad%11.3010.508.70

Mxima Densidad Secagr/cm31.791.6691.696

Optimo Cont. Humedad%17.4015.7012.30

% retenido malla # 4%0.0010.175.27

% retenido malla # 200%9.267.067.12

% pasante malla #200%29.6544.0458.09

% Grava%0.0017.336.70

% Arena%70.3538.6435.21

% Finos%29.6544.0458.09

VOLUMEN TOTAL EXPLOTABLE

VOLUMEN APARENTEFACTOR DE ESPONJAMIENTOVOLUMEN REAL

28,554.70 m30.2022,843.76 m3

Como se puede apreciar en el cuadro anterior el volumen total disponible en la cantera N 03 asciende a 28,554.70 m3, el mismo que al ser compactado durante el proceso constructivo reducir su volumen inicial, debido a que el volumen aparente del material una vez excavado es mayor, esta variacin de volumen se denomina esponjamiento y se cuantifica por el coeficiente de esponjamiento que para nuestro caso tiene el valor de 0.20.

Teniendo en cuenta este alcance y multiplicando por nuestro factor de esponjamiento (0.20), entonces tendremos que nuestro volumen disponible en nuestras canteras de arcilla puesta en obra para la Atagua es en realidad igual a:VOLUMEN APARENTEFACTOR DE ESPONJAMIENTOVOLUMEN REAL

28,554.70 m30.2022,843.76 m3

4.5.12.2.2 CANTERA DE AGREGADOS C-01

Se ubica en la desembocadura del ro Yura Quichqui, en la parte posterior del embalse de la presa de concreto existente.

Geolgicamente el rea esta influenciada por una subsidencia de materiales de origen fluvial y esta compuesto de 60% de agregado grueso y 40% de agregado fino. Los agregados son de forma subredondeadas a redondeada, de superficie lisa estando fresco, dureza alta y de color gris claro. Dentro de la clasificacin visual del Sistema Unificado SUCS, ha sido identificado como GP grava pobremente gradada. Existe un 30% de material con tamaos entre 2 y 8 pulgadas y material con tamaos mayores a 8 pulgadas en un 5 %. Hay que sealar que el material de esta cantera se destinar para construir las diferentes obras anexas de la presa as como la construccin de las zonas de transicin y filtros de la misma.

CANTERAUBICACINACCESO

(KM)MATERIALCAPACIDAD

(M3)

ANCOQUISCA

Desembocadura en la laguna ancoquisca

a laguna ancosquiscaLado izquierdo0.02Gravo arenoso24,000

4.5.12.2.3 CANTERA DE ROCAS C-02, C-03 y C-04

La cantera de rocas se ha ubicado en los siguientes sectoresCANTERASUBICACINACCESO

(KM.)MATERIALCAPACIDAD

(M3)

Ro Chiric MachayLado izquierdo0.05Rocas319,288

Ri Chiric MachayLado derecho0.01Rocas

De acuerdo al anlisis macroscpico de las rocas que conforman estas canteras se han clasificados como rocas volcnicas dacitas que circundan en el rea.

RENDIMIENTO DE CANTERAS DE ROCA

CANTERA

INFLUENCIATAMAOS

(mm)RENDIMIENTO

0.25 mm

(%)

0.25

(%)0.25-0..60

(%)0.60-0.85

(%)0.85-1.20

(%)1.20-1.70

(%)

INCAWASILADO IZQUIERDO

LADO DERECHO35253010575

Las canteras de piedras se encuentran a inmediaciones de la quebrada Chiric Machay, por lo tanto nuestra cantera para el enrocado la tendramos siempre disponible, hay que sealar que su explotacin deber de ser con voladuras controladas, con la finalidad de evitar posibles fisuramientos durante su explotacin y con ello obtener un material optimo ha ser utilizado en la obra.

4.5.13 GEOMORFOLOGIA DEL TRAZO DE CARRETERA

La geomorfologa sobre los 3,800 m.s.n.m. est caracterizada por un tpico relieve de fuerte modelado. Para el caso de nuestro inters, a lo largo del tramo de 3.30 Km. se pueden diferenciar dos unidades geomorfolgicas:

Unidad de Planicies y Lomadas

Unidad de Cursos Fluviales longitudinales

UNIDAD DE PLANICIES Y LOMADAS

Es un tpico relieve de altura, con lomadas onduladas por el fuerte modelado a que ha estado expuesta la superficie por una intensa accin glaciar habida en el pasado geolgico, en la actualidad son muy estables, con cobertura vegetal de pajonal, pastos, cactus del tipo corotilla.

Este fuerte modelado glaciarico, favorece para que los cortes de los taludes de la va sean poco significativos en altura; y, consecuentemente, con poco impacto negativo en la transitabilidad de la va con respecto a la bolonera que mayormente se encuentra en los fondos de las quebradas.

La carretera corta esta unidad geomorfolgica en los siguientes segmentos: Km. 0+000 a 0+400; 0+410 a 3+300 km.UNIDAD DE CURSOS FLUVIALESDentro de la inmensa planicie, el modelado presenta depresiones, consecuentes de la intensa actividad glaciar habida en el pasado, que han permitido la formacin de cauces por donde corren caudales importantes de agua de manera permanente longitudinales; siendo los ros Ancosquisca, Sanquiniyoc, Chiric Machay el curso hidrogrfico ms importante en el recorrido del tramo es paralela.

4.5.13.1 LITOLOGIA A LO LARGO DEL TRAZO

Ser de inters para el mejoramiento de la carretera en estudio, en el tramo hacia la Presa Incawasi, el conocimiento geolgico regional nos proporciona la informacin precisa de las condiciones naturales del terreno, a continuacin se describen dos grandes definiciones: roca de basamento y material de cobertura.

ROCA DE BASAMENTO

En el entorno de la carretera (3+300 Km.), se han definido dos tipos de rocas de basamento, las mismas que estn diferenciadas por su comportamiento fsico-mecnico frente a los trabajos de explanacin (corte) y a la estabilidad de sus taludes

Rocas R1: Se consideran a las rocas dacitas, estos son del Grupo Sacsaquero (Tim-s) de origen volcnico sedimentario, estratificadas con una orientacin de rumbo N 64 O de buzamiento 10 NE, de color blanquecino a roscea.

Desde el punto de vista fsico-mecnico, las dacitas las que se encuentran en el eje de Presa se encuentran secas y en tramos permanentemente humedecidas por las aguas del ro Chiric Machay ya que el lecho es rocoso hasta la catarata agua abajo unos 215 metros de recorrido, presentan una moderada resistencia al golpe, con un aparente debilitamiento superficial por la erosin laminar, el lecho rocoso ha sido retrabajado dndose figuras de pequeo surcos.

Presentan dos taludes de corte:

Talud de Corte 1: aguas arriba de la Presa generalmente son bajos y la desestabilizacin se presenta por derrumbes menores o erosiones al estado de coluvios, que al ser arrastradas por la gravedad presentan laderas de coluvios, en menor escala no colmataran al acceso ya que la gran mayora fueron erosionadas en las laderas deluvio-coluviales por donde se levantara el acceso con la consecuente remocin de coluvios las misma se aprovechara como materiales de canteras de rocas. Por esta baja resistencia, las rocas dacitas sern removidas por maquinaria.

Como es de verse en el Mapa Geolgico la carretera a la Presa Incawasi atraviesa a estas rocas en pequeos tramos como en el lecho rocoso de la quebrada y/o ro Sanquiniyoc as tambin en la ladera izquierda y derecha y en el tramo de quebrada Chiric Machay en la cercana de eje de Presa Incawasi.

Para estas rocas, se recomienda un talud de corte de 0.5:1 (V:H), la mayoras son rocas planas por donde pasara la carretera.

Talud de corte 2: aguas abajo de la Presa generalmente son altos y la desestabilizacin se presentara en derrumbes mayores por causa de actividad ssmica o erosiones al estado de coluvios estos bloques son delgados y columnares mayoritariamente en la margen derecha y moderada en la margen izquierda, con la consecuente remocin de coluvios con equipos de maquinarias esta se aprovecharan para las canteras de roca segn sus medidas apropiadas.

Rocas R2: Se consideran a las rocas volcnicas andesitas de color gris azulado son del Grupo Sacsaquero (Tim-s) de origen volcnico sedimentario, estratificadas.

Desde el punto de vista fsico-mecnico, las andesitas las que se encuentran en el fondo del Vaso se encuentran desagregada permanentemente humedecidas por las aguas del ro Chiric Machay presenta baja resistencia al golpe por ser suelos residuales y en los afloramientos partes intermedias a altas de la margen izquierda del Vaso aguas muy arriba fuera del Embalse presenta tramos secos, presentan una moderada resistencia al golpe, con un aparente debilitamiento superficial por la erosin laminar

MATERIAL DE COBERTURA

El suelo normalmente debe ser til para la agricultura, para el caso que nos ocupa, se ha visto por conveniente usar un trmino mas amplio que suelo, al querer involucrar a stos y a los materiales transportados, como son los que rellenan los cauces transversales y longitudinales (ro Chiric Machay) de los ros y quebradas importantes, as como a los materiales que en forma laminar han sido depositados por los glaciares durante su retroceso.

Dentro de este raciocinio, para la carretera que se estudia se han considerado dos tipos de material de cobertura. Material de cobertura (MC-1)Referido a depsitos glaciofluviales constituidos por morrenas transportados corresponden a los antiguos frentes de fusin de glaciares cuaternarios, que redepositan los materiales arrastrados por los hielos mayormente por rocas dacitas y andesitas y rocas intrusivas, de color gris blanquecino y por conglomerados fluviales, estas se encuentran sobreyaciendo a la roca dacitas del Grupo Sacsaquero.

Desde el punto de vista fsico-mecnico, estas morrenas son de resistencia moderada cuando estn secas y baja mayormente cuando estn humedecidas, pudiendo removerse manualmente, mejor an con maquinaria.

Los taludes de corte finales sern de 1:1 (V: H).

Todo este material de cobertura MC-1 ser removido sin el uso de explosivos.

Material de cobertura (MC-2):

Referido a los depsitos de material suelto distribuidos en amplias terrazas que se extienden a ambos lados del ro Chiric Machay; constituidos por gravas de variada litologa (mayormente de rocas volcnicas dacitas y andesitas), en aglutinante arcillo limoso; poco cohesivas, se encuentran sobreyaciendo a materiales de cobertura (MC-1)

Igualmente, se esta considerando a los materiales sueltos al estado de coluvios desde gravas a bolonerias que rellenan el cauce del ro arriba indicado y de quebradas paralelas adyacentes, teniendo la misma litologa y englobados en arenas sueltas.

Todos estos materiales en conjunto son cohesivos, requirindose solo del uso de maquinaria para su remocin, sin el uso de explosivos.

Para taludes de corte final, se recomienda una relacin 2:1 (V: H).

Desde el punto de vista de su aprovechamiento, estos materiales son apropiados para suministrar agregados para rellenos de la plataforma, as como para concreto para las obras civiles a ejecutar.

4.5.14 INGENIERIA GEOLOGICA

4.5.14.1 INTRODUCCION

En este captulo se abordan todos los aspectos relacionados con las condiciones naturales del terreno y sus incidencias en la carretera, sea desde el punto de vista de las rocas y material de cobertura que sern cortados con los trabajos de mejoramiento (clasificacin de materiales), sea por los problemas de geodinmica externa (peligros naturales) que afectan su seguridad fsica, llmese sobresaturaciones del material de cobertura, sea desprendimientos del mismo material. Igualmente, comprende el anlisis de la presencia de agua subterrnea para deducir su incidencia en la estabilidad de la carretera.

4.5.14.2 GEODINAMICA EXTERNA:

El que la carretera Presa Incawasi, con sus 3+300 Km. de longitud, se ubique en un rea de valle interandinos (sobre los 4,100 m.s.n.m.), donde la morfologa muestra un relieve tpicamente glaciar, hace que esta carretera tenga cortes de taludes muy bajos e, inclusive, en varios segmentos con cortes nulos; consecuentemente, los problemas de inestabilidades en taludes mayores, tipo deslizamientos, derrumbes, sean nulos; pero, s, por el hecho de estar en temporadas de lluvias los peligros naturales siguen siendo menores, tienen su relacin con las saturaciones del material de cobertura, por la presencia de agua, se dira en forma no permanente, deviniendo en derrumbes menores a nulos.

Sobresaturacin del suelo:

Como se ha indicado, este fenmeno tiene su origen en el discurrimiento de agua por las bajas precipitaciones pluviales a menores niveles altitudinales en la mayor parte de los meses del ao

El discurrir de las aguas se da en forma superficial sobre el suelo que en su casi totalidad esta cubierto por plantas gramneas del lugar (pastos); y en forma sub superficial, aprovechando la buena permeabilidad del material de cobertura que, como se ha descrito, es gravoso, en matriz arenosa a areno arcillo limosa.

Toda esta agua de discurrimiento superficial y sub superficialmente, cae en forma laminar por los taludes bajos de la ladera como puquiales, en la ladera izquierda es mayor la presencia que en la ladera derecha, en la zona es baja la velocidad y consecuente energa poca para impactar sobre las ladera donde se construir la carretera.

En el detalle, estas baja saturaciones del talud superior (que son las que tienen incidencias en la carretera), se dan en la margen izquierda4.5.14.3 AGUAS SUBTERRANEAS EN LA CARRETERA

En todo proyecto para construccin de obras civiles (carreteras, entre otros), es necesario conocer con propiedad de la existencia, o no, de las aguas subterrneas, habida cuenta que con su presencia y dependiendo de su profundidad y rgimen hidrulico (entre otros parmetros), se podr establecer su incidencia negativa en la estabilidad de las obras.

Para el caso del acceso hacia la Presa Incawasi, en los estudios de campo se ha encontrado manifestacin alguna de la existencia de agua subterrnea, por ejemplo, afloramientos de puquiales muy pequeos en los taludes bajo hacia el ro Chiric Machay esta es inferior en la carretera un indicativo para deducir un flujo de agua subsuperficial estacional, estos puquiales son mucho menores de 1 litro/minuto de aforo.

Como ya se indicara, la presencia de agua superficial y sub superficial est relacionada bsicamente con los periodos de lluvias estacionales, que favorecidos por el relieve permiten una dispersin laminar con fuerte discurrimiento superficial; y, en forma sub superficial con la saturacin del material de cobertura, que siendo gravoso presenta permeabilidad, para discurrir en el talud por el contacto suelo-roca y caer al cunetas.

En otras palabras, las aguas que en periodos de lluvias discurren en la superficie del talud superior son colectadas por las cunetas sin discurrir por la plataforma de la va; la misma que solo recibe el agua que le cae directamente de las lluvias.4.5.14.4 CLASIFICIACION GEOMECANICA DE LOS MATERIALES

Esta denominacin esta orientada a calificar la calidad de las rocas de un afloramiento dentro de los taludes de corte de la carretera, con el fin de buscar su estabilidad, proyectando obras de proteccin; y para clasificar los materiales que han de ser removidos con los trabajos de explanaciones.

Para la carretera que se estudia, como ya fuera expresado, las caractersticas geolgicas y geomorfolgicas existentes dan condiciones muy favorables frente a la estabilidad de taludes. As, las alturas de corte son mayormente bajas (no mayores de 1 m) y en muchos casos con corte cero, las rocas volcnicas dacitas se presentan masivas, sin evidencias de debilitamiento estructural, el agua de lluvias discurre superficialmente.

El material que cubre a la roca dacitas y andesita, en la mayora de los casos es ms potente la capa de espesor que no desestabiliza por una fuerte saturacin, generando pequeos derrumbes a nada.

4.5.14.5 CLASIFICACION MATERIALES DE CORTE: MOV. DE TIERRAS

La descripcin de las rocas y material de cobertura que son cortados por la carretera y la Presa Incawasi, muestran que desde el punto de vista fsico-mecnico ofrecen condiciones de baja resistencia frente a los trabajos de movimiento de tierras que han de ejecutarse, por lo que en la casi totalidad del tramo se ha considerado la clasificacin de materiales de corte como de roca suelta y material suelto; significando que, mayormente, el movimiento de tierras se tenga que hacer con maquinarias y con uso restringido de explosivos.4.5.14.6 INTERPRETACION GEOTECNICA A LO LARGO DEL TRAZO

En este acpite se precisa el comportamiento de las rocas y material de cobertura frente a los trabajos de explanaciones que han de hacerse, teniendo en cuenta su naturaleza litolgica, la incidencia de los peligros naturales (llmese fenmenos de geodinmica externa) y el proyecto de mejoramiento vial.

DE LAS ROCAS:

Los afloramientos de rocas estn en la parte alta a media ladera que el trazo no cortara en algunos casos estas estarn en la superficie actual del terreno por lo que no se estara cortando, por lo no se necesitara indicar las respectivas progresivas.

DEL MATERIAL DE COBERTURA:El material de cobertura (MC-2) ya sealado anteriormente a lo largo de la carretera esta representado por las importantes acumulaciones de gravas en aglutinante areno-arcillo -limoso, expandidos en las laderas, consecuencia del arrastre y deposicin, este material de cobertura es cortado por la carretera en todo el trayecto por lo que no es necesaria la indicacin de las progresivas.

En los taludes de corte de la carretera este material aparece cubriendo a las rocas dacitas, con espesores mayores a 3 m., mayormente; teniendo el mismo talud que la roca; permaneciendo estables en estaciones de sequa y que desestabilizan localmente cuando sobresaturan en estaciones de lluvias.

Para este material, se recomienda un talud de corte de 2:1 (H:V), con el propsito de evitar los pequeos derrumbes de material que al llegar progresivamente a la cuneta, la colmatan.

4.5.15 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La presa Incawasi se encuentra en orientacin NW al SE, cuyo embalse en tiempos de estiaje tiene caudal aproximado en 15 litros/segundos, recepcionando aguas de los puquiales.

La litologa del ms antiguo al reciente: Grupo Sacsaquero roca volcnica en la base lavas andesita con aglomerados volcnicos a esta sobreyace las rocas dacitas sobre la cual se fundara la cimentacin de la presa.

Los depsitos cuaternarios en el Embalse: tenemos materiales fluvioglaciares (morrenas) no observables gracias a la erosin del cauce, se encuentran en la base local sobreyaciendo a rocas dacitas, a esta sobreyacen depsitos deluvio-coluviales extensamente y aluviales antiguos a recientes en el curso del ro.

La fase TCNE-SW en el rea de Jatun Orcco gener tensin NE-SW y fallas sin-mineralizacin NNE-SSW dextrales y E-W sinestrales, que permitieron la circulacin de fluidos mineralizantes relacionados al volcanismo del Mioceno temprano.

Hay ausencia de riesgos geolgicos significativos para la seguridad de la presa y el embalse, salvo el retiro de puntuales bolonera existentes de roca dacitas del Grupo Sacsaquero por trabajos de embalsamientos se estaran retirando.

Las rocas encajonantes son volcnicas de composicin dacitas, presentan competencia moderada a dura, impermeables a semipermeables en la parte altas a intermedias con posibilidades de filtraciones de agua, en los niveles intermedios a inferiores del eje de presa esta roca es competencia dura.

Resultados de ensayos de compresin simple en testigos diamantinos de rocas dacitas de sondeos P-01, P-02 y P-03, son:

MUESTRAPROFUNDIDAD (m)Dimetro (cm)Longitud (cm)Carga

(kg)RESISTENCIA COMPRESION SIMPLE (Kg/cm2)RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE (MPa)

P-025.20 5.354.6710.2010100.00589.6557.83

P-032.65 2.804.7110.328900.00510.8150.09

P-036.65 6.804.7210.4111500.00657.2464.45

La condiciones de la cimentacin en el eje medio de la presa son muy buenos, de acuerdo a los datos obtenidos de la muestra 2 y del sondeo P-02 estn 67.42 Mpa. a 57.83 Mpa. de roca dura, estables por la horizontalidad de las capas lvicas de la Dacita. Al momento de realizar el desbroce de la cimentacin en el cierre mediante voladuras, estas debern de ser realizadas con sumo cuidado y controladas y con ello evitar que la roca competente sufra algn tipo de fracturamiento y con ello disminuya su capacidad portante. Con respecto a los tipos de presas consideradas como alternativas, se opto por el presente tipo debido a las siguientes consideraciones: La escasa potencia de material impermeable (arcilla) y la habilitacin de nuevos accesos que implicara para llegar a ellas.

La abundancia de material rocoso dacita disponible en la zona.

El tipo de cimentacin rocoso que facilitara el anclaje de una estructura de apoyo como un plinto.

Considerar una pantalla de concreto en contacto directo con el agua del embalse, lograra la total impermeabilizacin de la presa, evitando con ello el contacto del agua con el relleno de enrocado.

Considerar una presa de enrocado, con un relleno completamente de material rocoso disminuye la vulnerabilidad de esta frente a efectos ssmicos.

Una represa con pantalla de concreto presenta mayor facilidad de inspeccin y reparacin frente a cualquier inconveniente que se pudiese presentar durante todo su periodo operativo. En relacin a las canteras de roca, estas debern ser explotadas con voladuras controladas a fin de disminuir la posibilidad de fisuras y con ello obtener un material de relleno con las mejores caractersticas para su utilizacin como relleno.

De lo sealado por los resultados del laboratorio de INGEMMET, las muestras seleccionadas deben presentar lixiviacin de sus minerales de ferromagnesianos por lo que da un aspecto poroso lo cual no indicara necesariamente que se trate de roca tufcea. En el registro de perforacin se seala en sondeo P-01 en profundidad 14.70 a 16.30 m. y 33.90 a 35.5 m. se menciona lixiviacin de ferromagnesianos que ha teido la pasta durante el enfri