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8/18/2019 Docslide.com.Br Expediente Tecnico Estabilizacion de Taludesii

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ELABORACIÓN DE EXPEDIENTE TÉCNICO PARA ESTABILIZACIÓNDE TALUDES DE LA CUENCA DEL RIO SIBINA - SALKA

INDICE

ELABORACIÓN DE EXPEDIENTE TÉCNICO PARA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES DE LA CUENCADEL RIO SIBINA - SALKA ................................................................................................................................... 2

1. INTRODUCCION ........................................................................................................................................... 2

2. UBICACIÓN ................................................................................................................................................... 2

3. OBJETIVO...................................................................................................................................................... 2

4. ESTUDIOS BASICOS ................................................................................................................................... 4

4.1 TOPOGRAFIA..................................................................................................................................... 4 4.1.1 Objetivos del Estudio Topográfico ................................................................................................. 4 4.1.2 Levantamiento topográfico ............................................................................................................. 4 4.1.3 Establecimiento de puntos de control ............................................................................................ 4

4.2 GEOLOGIA Y GEOTECNIA ............................................................................................................... 6 4.2.1 Antecedentes ................................................................................................................................... 6 4.2.2 Objetivo ............................................................................................................................................ 6 4.2.3 Objetivos Específicos ...................................................................................................................... 6 4.2.4 Metodología de trabajo. .................................................................................................................. 7

4.3 GEOMORFOLOGIA ........................................................................................................................... 8 4.3.1 Generalidades ................................................................................................................................. 8 4.3.2 Geomorfología Estructural .............................................................................................................. 8 4.3.3 Geomorfología Dinámica ...............................................................................................................12

4.3.4

Marco Geológico Local ..................................................................................................................13

4.3.5 Depósitos Cuaternarios .................................................................................................................14 4.4 GEODINAMICA .................................................................................................................................15

4.4.1 Geodinámica Interna ......................................................................................................................15 4.4.2 Geodinámica Externa ....................................................................................................................17 4.4.3 Categorización y Parámetros De Deslizamientos .......................................................................23

4.5 GEOTECNICA....................................................................................................................................31 4.5.1 Descripción de Perfiles Estratigráficos .........................................................................................31 Zona – I (km0+000 – km0+700) ................................................................................................................31 Zona – II (km0+700 – km1+500) ...............................................................................................................31 Zona – III (km1+500 – km2+350)..............................................................................................................32 Zona – IV (km2+350 – km4+350) .............................................................................................................32

Zona – V (km4+350 – km5+250) ..............................................................................................................33

Zona – VI (km5+250 – km6+050) .............................................................................................................34 Zona – VII (km6+050 – km7+250) ............................................................................................................34 4.5.2 Características Físicas de los Materiales .....................................................................................35

4.6 CANTERAS DE PIEDRAS PARA GAVIONES Y AGREGADOS PARA CONCRETO ................37 4.6.1 Canteras para agregados ..............................................................................................................37 4.6.2 Cantera de piedra ..........................................................................................................................38 4.6.3 Conclusiones y recomendaciones ................................................................................................41

4.7 HIDROLOGIA .....................................................................................................................................43 4.7.1 Descripción de área del Proyecto .................................................................................................43 4.7.2 Parámetros Geomorfológicos........................................................................................................46 4.7.3 Caudal de Operación de la Presa de Sibinacocha ......................................................................47

4.7.4 Caudal de Diseño del Vertedor de Demasías de la Presa de Sibinacocha...............................47 4.7.5 Caudales Máximos .........................................................................................................................47


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CONSORCIOSIBINACOCHA

EXPEDIENTE TÉCNICO PARA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES DE LACUENCA DEL RIO SIBINA -SALKA

Teléfono: 253880, Celular: 974781887 | Dirección : Urb. Santa Rosa, Aníbal Valencia 193 Wanchaq – Cusco, e-mail:[email protected]

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ELABORACIÓN DE EXPEDIENTE TÉCNICO PARA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES DE LACUENCA DEL RIO SIBINA - SALKA

1. INTRODUCCION

EGEMSA en años anteriores represo las aguas de la laguna de Sibinacocha con el fin de almacenarel recurso hídrico en los meses de lluvias para aprovecharlos en época de secas, de este modo mejo-rar la oferta hídrica del río Vilcanota en meses y semanas críticas para la Central Hidroeléctrica deMachupicchu que actualmente viene siendo afectada por los efectos del cambio climático.

Esta situación y el cambio de régimen de caudales en el desfogue de la presa de Sibinacocha, vieneafectando la estabilidad de la cuenca del río Sibina ya sean generando erosión de fondo y con ello lainestabilidad de sus taludes sino también sedimentación.

Es por ello que EGEMSA planifica una intervención planificada y técnica en el rio Sibina de modo deevaluar las causas que vienen generando esta problemática para lo cual licito la elaboración del es-tudio denominado “ELABORACIÓN DE EXPEDIENTE TÉCNICO P ARA ESTABILIZACIÓN DE TA-LUDES DE LA CUENCA DEL RIO SIBINA –SALKA.

2. UBICACIÓN

El área del proyecto se ubica entre los distritos de Checacupe y Pitumarca de la provincia de Canchisy Quispicanchis respectivamente del departamento del Cusco. Se accede principalmente a través dela vía asfaltada Cusco Sicuani en una longitud de 139 km, antes de llegar a Sicuani se continua por el

ingreso en el sector de Quehuar por una trocha carrozable de regular estado de conservación por elcual se recorre aproximadamente 84 km hasta llegar a la presa de Sibinacocha, en un tiempoaproximado de 2 horas el tiempo de viaje total en un camioneta 4x4 es de aproximadamente 4 horasdesde la ciudad del Cusco.

3. OBJETIVO

De acuerdo a los Términos de Referencia se manifiesta que: En general el desarrollo de los serviciosdel Consultor comprenderá la formulación de los estudios o expediente técnico a nivel de ejecuciónde obra de estabilización de taludes a lo largo de 12 Km en la cuenca del río Salcca y Sibina y secto-

res adyacentes y erosionadas aguas abajo del encuentro del río Sibina con el río Phinaya (2,5 Km). Así mismo, los objetivos específicos se pueden describir a continuación:

Construcción de Diques transversales a lo largo del cauce del río Sibina, con el fin de estabil i-zar el lecho del río, en el tramo desde el desfogue de la Presa hasta el sector de Cullunuma.

En los sectores erosionados, muros de piedra con gaviones como defensa ribereña en unalongitud.

Construcción de Gaviones tipo colchón en la base de la cuenca para evitar erosión del fondodel cauce en las zonas que amerite está tipo de base.


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Construcción de Cunetas de coronación con el fin de desviar la escorrentía en las laderas delrío hacia zonas más estables.

Ejecución de medidas agronómicas con la plantación de especies nativas con fines de estabili-zación de las laderas o taludes.

Obras que permitan eliminar el limo que se sobrepone en las áreas de cultivo.

Para proceder con el análisis de la problemática planteada fue necesario efectuar estudios topográfi-cos, geológicos - geotécnicos, hidrológicos de modo de obtener mayor información técnica con lafinalidad de efectuar un planteamiento adecuado que sea económico y que minimice o reduzca losproblemas generados.


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4. ESTUDIOS BASICOS

4.1 TOPOGRAFIA

4.1.1 Objetivos del Estudio TopográficoLos estudios topográficos tuvieron como objetivo:

Proporcionar información de base para los estudios de hidrología e hidráulica, geología y geo-tecnia.

Realizar trabajos de campo que permitan elaborar los planos topográficos Posibilitar la definición de los tipos de obra a plantear por tramos Establecer puntos de referencia (BMs) para el replanteo durante la construcción

4.1.2 Levantamiento topográfico

Se realizo el levantamiento topográfico con la finalidad de obtener la configuración del terreno, relie-ve, eje del cauce del río Sibina, pendientes del río, secciones transversales, etc. Para poder definircon mejor detalle el tipo de obras que se plantean.

Se utilizaron los siguientes equipos:

Estación total marca TOPCON GPT 3003 03 Kit de Prismas 03 Radios GPS Map 60 CSx

Wincha de 50 m Soga de 50m Eclímetro

Así como: libreta de campo, estacas, pintura, clavos, etc.

La instrumentación y el grado de precisión empleados en los trabajos de campo y gabinete son deacorde a la infraestructura y nivel de estudio planteado.

El levantamiento se basa en una poligonal triangular de apoyo, a partir de la cual se realizó una ra-diación para la obtención de puntos de relleno en el eje del cauce, cauce actual, taludes del cauce y

orillas, estructuras de captación, puentes y otros de interés para el proyecto.

4.1.3 Establecimiento de puntos de control

Para un mejor control del trabajo topográfico realizado y con el fin de mejorar el replanteo de lasobras propuestas se ubicaron 20 BMs a lo largo del río Sibina y Salka, los que pasamos a describir acontinuación:


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La información obtenida de campo se proceso en el software Autocad Civil 3D Land Desktop Compa-nion 2009 donde se elaboro las curvas de nivel, planta, perfil y secciones transversales del eje del ríoSibina y Salka. Estos resultados se pueden apreciar en los planos que se adjuntan al presente.

TRAMO I

ELEVACION

Nro. CODIGO (msnm) NORTE ESTE NORTE ESTE

1 BM-01 4,885 8,459,891 282,227 8,460,259 282,430

2 BM-02 4,886 8,459,249 282,165 8,459,617 282,368

3 BM-03 4,885 8,458,940 282,136 8,459,308 282,339

4 BM-04 4,867 8,458,017 282,185 8,458,385 282,3885 BM-05 4,856 8,457,502 282,322 8,457,870 282,525

6 BM-06 4,841 8,456,928 282,355 8,457,296 282,558

7 BM-07 4,838 8,456,679 282,437 8,457,047 282,640

8 BM-08 4,833 8,456,027 282,467 8,456,395 282,670

9 BM-09 4,817 8,455,449 282,411 8,455,817 282,614

10 BM-10 4,809 8,455,236 282,308 8,455,604 282,511

11 BM-11 4,797 8,454,611 282,294 8,454,979 282,497

12 BM-12 4,786 8,454,203 282,372 8,454,571 282,575

13 BM-13 4,800 8,454,105 282,488 8,454,473 282,691

14 BM-14 4,793 8,453,828 282,645 8,454,196 282,848

15 BM-15 4,752 8,453,397 282,642 8,453,765 282,845

TRAMO II

ELEVACION

PUNTO CODIGO (msnm) NORTE ESTE NORTE ESTE

1 BM-01 4,548 8,448,750 283,086 8,449,118 283,289

2 BM-03 4,526 8,448,339 283,580 8,448,707 283,783

3 BM-02 4,544 8,448,569 283,345 8,448,937 283,548

RAMO III

ELEVACION

PUNTO CODIGO (msnm) NORTE ESTE NORTE ESTE

1 BM-02 4,514 8,446,107 284,408 8,446,475 284,611

2 BM-01 4,515 8,445,631 284,083 8,445,999 284,286

COORDENADAS DATUM WGS 84



COORDENADAS DATUM PSAD56




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4.2 GEOLOGIA Y GEOTECNIA

4.2.1 Antecedentes

La Empresa de Generación Eléctrica Machupicchu S.A. (EGEMSA) ha realizado una evaluación de la

cuenca alta del río Salka, aguas debajo de la represa Sibinacocha. A partir de esta evaluación sedesprende las siguientes conclusiones:

Erosión debido a la acción el curso del rio de agua sobre el lecho y márgenes del rio Sibina (nacientedel Salka) en el tramo ubicado aguas debajo de la presa Sibinacocha.

Desmoronamientos y deslizamientos debido a la saturación y erosión en ambas márgenes del rioSibina.Erosión de terrenos en la margen derecha del rio Salka, sector de Cullunuma.

Como consecuencia de la erosión, las aguas del rio Sibina contienen altas tasas de sólidos en sus-

pensión (limos y arcillas), las cuales afectan directamente la pradera natural que es irrigada mediantepequeñas infraestructuras de riego existentes en el sector Cullunuma.

Como consecuencia de la evaluación se ha propuesto:

1.- Diques transversales a lo largo del cauce del rio Sibina, con el fin de estabilizar el lecho del rio, enel tramo desde el desfogue de la Presa hasta el sector Cullunuma.

2.- En los sectores erosionados, muros de piedra con gaviones como defensa ribereña en una longi-tud y/o uso de tubería y canal de concreto reforzado.

3.- Gaviones tipo colchón en la base de la cuenca para evitar erosión del fondo del cauce en la zonasque amerite este tipo de base.

4.- Cunetas de coronación en el fin de desviar la escorrentía en las laderas del rio hacia las zonasmás estables.

6.- Ejecución de medidas agronómicas con plantación de especies nativas con fines de estabilizaciónde las laderas de los taludes.

7.- Obras que permitan eliminar el limo que se sobrepone en las áreas de cultivo.

4.2.2 Objetivo

Desarrollar estudios Geológicos - geotécnicos a lo largo del río Sibina desde las proximidades de lasalida de la represa Sibinacocha hasta la pampa de Cullunuma.

4.2.3 Objetivos Específicos

Establecer la geología regional y local de la zona del proyecto Definir su geomorfología y su geodinámica Definir las características geológicas geotécnicas en la zona de deslizamientos en ambas

márgenes. Recomendar las obras de mitigación y estabilización en las zonas inestables.


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4.2.4 Metodología de trabajo.

Los estudios geológicos se han iniciado el mes de febrero, que ha consistido en visitas de re-conocimiento, de evaluación y de cartografía a la zona de estudios con la realización de las ac-tividades programadas, juntamente que el equipo de estudios. Para el cumplimiento del trabajose ha desarrollado las siguientes actividades:

Trabajo de campo

Reconocimiento de campo: Para lo cual se contó con la presencia de funcionarios de EGEMSAIng. Javier Tapia e Ing. Sixto Quispe, el 04 de febrero.

Cartografía de la Geología local. Excavación de calicatas: Consistente en la ubicación, excavación, Perfilaje estratigráfico y

muestreo de las calicatas.

Trabajo de laboratorio

Se ha muestreado de manera sistemática la zona de estudio y se ha enviado las muestras paraensayos estándar y especiales al laboratorio LABYGEM S.R.L. cuyos resultados se entregaronel 27 de mayo del 2011.

Trabajo de gabinete

Corresponde a la recopilación de la información anterior correspondiente a los informes deavance y la revisión de bibliografía existente de la zona. Con los resultados de los ensayos delaboratorio se ha procedido al análisis correspondiente, así como la realización de los cálculosnecesarios. En esta etapa se han elaborado los planos a escala regional y local del área del

proyecto., de acuerdo a la base topográfica que nos fuera proporcionada por el equipo de estu-dios, así como los perfiles estratigráficos de las calicatas y trincheras prospectadas. Finalmentecon la información existente se ha procedido a elaborar el informe final del presente estudio.


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4.3 GEOMORFOLOGIA

4.3.1 Generalidades

Este capítulo resulta muy importante en el presente estudio, dado las implicancias que generaron los

diversos procesos geológicos para conformar la morfología actual que presenta la zona, referidos alrelieve como pendiente, intensidad erosiva y estabilidad de taludes.

Se hace una descripción de la morfología existente en el área, la morfogénesis y las característicasde la morfología dinámica que predomina en la zona de estudio.

4.3.2 Geomorfología Estructural

El área de estudio se ubica en la confluencia de la cordillera Oriental o de Carabaya y la cordilleravolcánica del Sur, en el denominado nudo de Vilcanota, de donde nacen importantes ríos que van aformar el río Vilcanota y el río Mapacho.

Cordillera Oriental

Está localizada en el sector norte de Puno, entre la frontera con Bolivia y el nudo de Vilcanota. Reci-be también el nombre de cordillera de Carabaya. Ostenta imponentes picos como el de Palomani, enla frontera con Bolivia, el nevado de Ananea en Sandia y los de Aricoma y Quenamari en Carabaya. Actúa como línea de divisoria de aguas entre la Hoya del Titicaca y la cuenca del río Madre de Dios.Esta cadena discontinua, en la zona de estudio (nudo de Vilcanota) recibe el nombre de Cordillera del Ausangate que se halla como contrafuerte del área del proyecto, con sus 120 km de escarpadospicos y glaciares; es la segunda cadena montañosa (tanto en extensión como en glaciares) del Perú.

La cordillera del Ausangate es el elemento estructural y morfológico principal y ampliamente domi-nante en toda el área del proyecto. Se trata de un alineamiento de cumbres elevadas que progresi-vamente van desde los 4 400 hasta los 5 200 msnm, estas cumbres corresponden a rocas paleozoi-cas de origen vulcano sedimentarias del grupo Mitu cuya dirección dominante es NW-SE.

Cadena Occidental

Esta cadena de cumbres elevadas recibe también el nombre de cordillera volcánica, porque en esesector hay muchas montañas volcánicas que en el pasado fueron volcanes activos. Se extiende des-de la frontera de Chile hasta el nudo de Vilcanota. Actúa como divisoria de aguas entre la Hoya delTiticaca y la vertiente del Pacífico. Se localiza en los departamentos de Puno, Tacna, Moquegua, Arequipa y Cusco.

Altiplanicies

Este conjunto morfológico es producto de la acción erosiva del cuaternario y cuyo nivel altitudinal estáentre los 4 000 y los 5 000 msnm.

El área del Proyecto se halla en la denominada altiplanicie de Sibinacocha, geoforma de importancia,que se encuentra hacia el sur este del nevado Ausangate. Esta altiplanicie se encuentra sobre rocasdel Paleozoico inferior y presenta una superficie glaciar característica, principalmente morrenas que


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se hallan distribuidas conformando numerosas lagunas como el Sibinacocha (foto N° 1), de más de10 km. de longitud en un promedio de 4,940 m. de altitud y con bastantes áreas de humedales.

Foto N° 1: Laguna Sibinacocha contrastando con la cordillera oriental (Ausangate)

Cerros

Estas geoformas constituyen elevaciones individuales de macizos rocosos con diferencias de nivel ycon pendientes marcadamente superiores al 50%, estas geoformas se hallan en un alineamientoperpendicular a la cordillera oriental.

Valles Interandinos

Los elementos morfológicos producto de la erosión cuaternaria y actual son los valles interandinos,con una dirección paralela a la dirección de los andes y los tributarios que se tiene en la zona delproyecto tienen una dirección perpendicular a la dirección de los andes.

El valle interandino del río Salka está conformado por el río Sibina y el río Huacahuata cuyo tributarioes el río Sibina, actualmente con caudales de regulación de la represa Sibinacocha a cargo deEGEMSA

En conjunto estas geoformas tienen un fondo llano, ocasionalmente encañonados por efectos litológi-cos entre los que discurre el valle.

Fondo de valle

El fondo de valle del río Salka a la altura de Cullunuma es amplio con una llanura en confluencia de

los ríos Sibina con río Phinaya y al formar el río Salka, está constituido por terrazas fluviales.

Son relieves llanos que tienen formas alargadas y amplias en ciertos tramos y estrechas en otras,limitadas entre dos vertientes montañosas generalmente escarpadas, ocasionalmente con pequeñosdeslizamientos activos.

Quebradas

Tienen formas estrechas y con flancos empinados cuyos fondos son estrechos, de manera que sitienen cursos de agua permanentes, el espacio es para este curso de agua, presentando cambiosbruscos de pendiente en su recorrido longitudinal, pudiendo tener caídas sub verticales, por lo quelas fuertes diferencias de nivel en cortos recorridos son muy comunes.


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Todas las quebradas se encuentran con drenaje hacia el valle del Vilcanota o a sus valles interandi-nos tributarios, estas geoformas en algunos casos tienen cursos de agua permanentes y en otros sontemporales.

La quebrada del Sibina es de régimen temporal, regulado por las necesidades del la Central Hidro-eléctrica de Machupicchu.

Lagunas, lagunillas y humedales

Son geoformas que han quedado como remanentes de glaciares en depresiones los valles glaciares(lagunas), de los drumlin (lagunillas y humedales) debido a la escasa pendiente, están distribuidas entoda la planicie de Sibina.

La laguna Sibinacocha es una laguna emplazada muy próxima a los nevados del Ausangate, la queha sido represada para su aprovechamiento hídrico con fines energéticos de la C.H. Machupicchu,cuyo caudal de salida es regulada por EGEMSA.

Los humedales están distribuidos ampliamente en el área de la planicie de Sibinacocha, se hallandistribuidos en las depresiones entre drumlin y en temporadas de precipitaciones constituyen peque-ñas lagunillas y humedales que son aprovechados por los criadores de camélidos sudamericanos,para el pastoreo de estos animales.

Foto 2 y 3: Humedales con lagunillas en las depresiones de los drumlin

Terraza Fluvial

Se pueden observar a lo largo del río Salka y también en las orillas del primer tramo de la quebradaSibina: Se trata de superficies planas de origen fluvial, se encuentran hacia los bordes del cauce fl u-vial y los flancos laterales del río Salka, Huacahuata y el rÍo Sibina.

En la quebrada Sibina se puede observar dos terrazas fluviales, una superior que es el resultado delcurso natural del río Sibina, anterior a la construcción de la represa Sibinacocha, cuyo espesor nosupera los 2 m en promedio. Esta terraza se ha formado durante el cuaternario y está constituido porarena, grava y guijas y se observa en tramos con poca pendiente inter estratificado con limos, arenasfinas y turbas.


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La segunda terraza ha sido formada posterior a la construcción de la presa Sibinacocha, por la sedi-mentación del curso regulado del río de Sibina que tiene espesores entre 1 y 3m constituidos porarenas, limos y gravas con bolones, producto de una energía mayor que las originadas anterior a laexistencia de la Presa.

Fotos 4 y 5: Terrazas fluviales en el primer tramo (izquierda) y segundo tramo (derecha)

Las terrazas del río Salka son observables a la altura de Cullunuma, allí se puede apreciar tres terra-zas fluviales, la primera y última en formarse que tiene un espesor de 0.50 m en promedio, el segun-do en nivel y formación con un espesor promedio de 1m y la tercera en nivel y más antigua en suformación con un espesor promedio de 1.50m; las dos primeras con arenas y gravas cuyos cantosrodados tienen en promedio 5 cm de diámetro y la tercera que tiene cantos de hasta 15 cm de diáme-tro. Esta particularidad de las terrazas implica un decrecimiento en el nivel de energía y caudal del ríoSalka durante el cuaternario reciente.

Foto N°6: Terrazas en el río Salka a la altura de la pampa Cullunuma

Es importante aclarar que la acumulación de sedimentos en esta zona desde el 2007 a la fecha se haincrementado en la pampa de Cullunuma tal como se puede apreciar en las fotos 7 y 8. En el que seobserva niveles de arenas en menor cantidad que los mostrados en el 2011.


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Fotos N° 7 y 8: Vista tomada el 2007 y el 2011 donde puede observar la acumulación de sedimentos en mayor canti-dad en la vista del 2011

4.3.3 Geomorfología Dinámica

El levantamiento ocurrido en el Cretácico generó la formación de la Cordillera de los Andes y que enla actualidad se encuentra en los niveles actuales, son conformantes de esta cordillera, la cordilleraoriental y occidental enunciada en ítems anteriores. Por las características y el grado de incidencia enel área del proyecto lo más relevante de la morfogénesis consideramos ocurren en el pre-cuaternarioy el cuaternario.

Morfogénesis del Cuaternario

La morfología genética del relieve en esta región está representada por rocas del Paleozoico inferior,devonianos (grupo Cabanillas), Carbonífero superior – pérmico inferior el Grupo Tarma-Copacabana,y del Permiano el Grupo Mitú.

Entre el Terciario y el mioceno ocurrió una etapa de erosión y aplanamiento generalizado del relieve,que afectó al territorio cordillerano dando lugar a una superficie llana a ondulada conocida como “su-perficie puna”, cuya morfología se observa actualmente como rasgos remanentes.

Luego del desarrollo de esta superficie sobrevino el gran levantamiento andino plio -Pleistocénicosque elevó los Andes a sus niveles aproximadamente actuales y dejó a la superficie de erosión puna auna altitud comprendida entre 3800 y 5000 msnm.

Es durante el cuaternario que ocurre lo más relevante de la morfogénesis de la zona, en el cual su-

cedieron los cambios climáticos de las glaciaciones andinas, las cuales cubrieron gran parte del áreapor encima de 3800 a 4000 msnm, dejando relictos geomorfológicos como depresiones y lagunas,así como depósitos glaciares y fluvioglaciares.

Durante el Plioceno, al tiempo que se levantaba la Cordillera de los Andes se profundizaban los va-lles, siguiendo un control estructural delineado por las fallas longitudinales de rumbo NO-SE y lasfallas transversales de rumbo NE-SO (Valles tributarios), siendo estas últimas marcadas líneas dedebilidad por donde estos grandes ríos cortan a la Cordillera Oriental buscando su salida hacia elllano Amazónico.

La formación de lagos y lagunas ha sido una característica importante a fines del terciario y el cuater-

nario


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4.3.4 Marco Geológico Local

Estratigrafía

Se han identificado diferentes unidades estratigráficas sedimentarias de origen marino y continental,así como de origen volcánico con edades que varían desde el Paleozoico como las más antiguas,hasta el Cuaternario. (Ver plano geológico regional)

Las formaciones geológicas, que afloran en la zona son rocas del Paleozoico Inferior y depósitos delcuaternario Pleistocénico principalmente, el Grupo Cabanillas, Grupo Ambo, Grupo Tarma Copaca-bana, y Grupo Mitu afloran aguas abajo del nuevo puente carrozable de Cullunuma.

Mapa geológico Regional: Fuente INGEMMET

Paleozoico Inferior

Están constituidas por lutitas pizarrosas y esquistos micáceos, laminares y foliados, con limolitas yareniscas cuarzosas de grano fino. Los esquistos son de color gris oscuros afectados por una esquis-tosidad de flujo que en muchos casos impide observar la estratificación, estando plegada fuertementeen varios sectores. Sus niveles inferiores conservan láminas de areniscas finas en estructuras lenti-culares.

Grupo Cabanillas


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Se trata de areniscas cuarzosas blanquecinas a gris oscuras en estratos delgados intercalados conlutitas y limolitas grises, se encuentra con un alto grado de fracturamiento y plegamiento producto delas diversas fases tectónicas que afectaron a estas rocas.

Grupo Ambo

Constituidas por conglomerado en su parte basal con clastos sub redondeados y subangulosos decuarcitas, gneis y granitos de formas bien redondeadas, Areniscas cuarciticas de grano medio agrueso con regular contenido de materia orgánica intercalada con limonitas y lutitas micáceas.

Estos afloramientos de estas rocas se observan al inicio de la Comunidad de Quehuar, en la zona dela cruz cunca, que se encuentra al costado de la pista. Este material está siendo utilizado como can-tera de material de lastre y relleno en la comunidad de Pampa ansa a unos 800 m de la pista.

Grupo Tarma-Copacabana

Está compuesta por varios tipos de calizas cuya coloración y textura difieren una de otras (bioclasti-cas, esparitas etc.), frecuentemente silicíficadas y dolomitizadas, así mismo existen niveles de are-niscas feldespáticas verdes intercaladas con calizas micriticas, limo arcillitas verdes y rojas. La pro-porción de la litología es variable.

Grupo Mitú

Son rocas clásticas continentales que se encuentran en estratos regularmente distribuidas de media-nos a gruesos y se diferencian fácilmente por su color rojo violáceo, son de origen volcánico sedi-mentario. Litológicamente están constituidas por areniscas arcósicas de grano medio a conglomerá-

dicas en los niveles inferiores sobre los que descansan lavas andesíticas y daciticas, brechas y lavasbasálticas; lodolitas y conglomerados que contienen elementos volcánicos, evidenciando deposita-ción clástica y volcánica simultáneas.

4.3.5 Depósitos Cuaternarios

Depósitos glaciares

Están constituidos por gravas, bolones y bloques heterométricos englobados en una matriz limo arci-llosa, en algunos sectores se encuentran con estratos lenticulares de arenas. Las arcillas son de co-lor negro, producto de la erosión de las pizarras y esquistos de rocas del paleozoico inferior. Estos

depósitos se extienden en toda el área del proyecto y que forman los depósitos de morrenas.

Depósitos fluvio glaciares

Consiste de gravas con clastos de tamaño variable sub redondeados a subangulosos envueltos enuna matriz arenosa y areno limosa. Estos depósitos se encuentran aflorando en determinados luga-res de manera aislada.

Depósitos fluvio aluviales

Consiste de gravas y arenas envueltas en matriz areno limosa y a veces limo arcillosa, incluimos en

un solo tipo de depósito debido a que no se conoce exactamente el mecanismo de su formación,


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siendo el agua el agente de transporte y por la evidencia de las arcillas y por considerarlas como bor-de de lago a las vertientes del talud, en el que se han depositado y se encuentran en la actualidad.

Así mismo por acción de las aguas y en épocas con mayores efectos aluvionales, han depositadobancos de arenas y gravas que han conformado las terrazas en las zonas de baja pendiente aprove-

chando la resistencia de las rocas cuarcíticas del Paleozoico que han evitado la socavación en pro-fundidad, manteniendo el perfil longitudinal del rio.

Depósitos orgánicos perma húmedos

Son depósitos de materia orgánica que se fueron acumulando por la humedad constante y se en-cuentran en las zonas de baja pendiente. Físicamente son suelos livianos y porosos, muy bajadensidad, poca cohesión, baja o nula plasticidad. Muy alta capacidad de retención de agua ybuena conductividad hidráulica (al estado de semi descompuestos).

Estos suelos orgánicos, del tipo turba fibrosa, son potencialmente fértiles, especialmente cuandoestán saturados, ésta vegetación se va acumulando de manera estratificada con algunos sedimentoslimo arcillosos que son arrastrados por las aguas que discurren por toda la planicie en estado satura-do.

Se observan niveles de depósitos orgánicos fibrosos con tonos gris, castaño rojizo oscuro a negroestimamos en espesores de escala decimétrica a métrica, en estado seco liviano o "fofo" y más pe-sado en estado húmedo muy poroso con abundantes raicillas (fibras). Estos son aprovechados en elárea para la crianza de camélidos sudamericanos, dicho sea, es el mayor potencial de estos auqué-nidos que tiene la región del Cusco.

4.4 GEODINAMICA

La actividad geodinámica interna y externa en el área del proyecto se puede resumir de la siguientemanera:

4.4.1 Geodinámica Interna

Mapa de máximas intensidades

De acuerdo al mapa de intensidades el área prospectada corresponde a un área donde la intensidadmáxima registrada es de grado VI en la escala de Mercalli.


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Mapa de intensidades máximas en la escala de Mercalli (VI)

Mapa de Zonificación sísmica

De acuerdo a la zonificación sísmica del Perú, el área del proyecto corresponde a la zona 2, catalo-gada como zona de mediana sismicidad.

Mapa de zonificación sísmica (ZONA 2)

Mapa de aceleraciones sísmicas

Los parámetros de aceleración sísmica para la zona del Proyecto corresponden valores de 0.16g a0.20g, el mismo que se muestra en el mapa correspondiente.


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4.4.2 Geodinámica Externa

Se refiere a los procesos denudativos como: fenómenos de erosión hídrica, caídas de roca, áreasmal drenadas, flujos de tierra y de rocas y flujos de menor tamaño y Deslizamientos.

En la etapa actual los procesos dinámicos tienen importancia relevante, de manera particular en elcauce del río regulado Sibina, proceso que afecta directamente los flancos laterales y de fondo delcauce.

Atendiendo a las condiciones geodinámicas y morfológicas del Proyecto se ha dividido en tres tra-

mos, cada una de ellas con características distintas.

Tramo 1-A

Los primeros 4,5 Km están constituidos por morrenas laterales proximales con una composición degravas bolones y bloques que alcanzan un promedio de 1.2 m de diámetro soportados en una matrizlimo arcillosa de color negro, las gravas y bolones junto a bloques representan el 30% del contenidode la morrena.

En este tramo la socavación está entre 0.5m a 1.5 m de profundidad. Corresponde a los inicios de lainclinación del perfil longitudinal. En este tramo se ha generado socavación del talweg del río gene-

rando desmoronamientos laterales del talud y pequeños deslizamientos rotacionales.


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Foto N° 9: Vista del primer tramo del río Sibina a la altura de la Casa Blanca en el se observa la profundidad de ero-sión entre 0.50 a 1.50 m.

Tramo 1-B

El tramo que inicia a partir del Km 4.5 hasta los 7 km aproximadamente, está constituido por morre-nas laterales distales, con una composición de gravas en una matriz que representa más del 85% delimos y arenas arcillosas de color negro, con tamaño de gravas promedio 0.15 m en un porcentaje del15% aproximadamente, lo que coadyuva al comportamiento de ser más proclives a la erosión.

Este tramo es el más crítico desde el punto de vista geodinámico, ya que tiene el conjunto de proce-sos geodinámicos críticos (escurrimiento superficial, erosión por surcos, cárcavas y deslizamientos),que han generado una socavación regresiva del perfil longitudinal.

Foto N° 10 y 11: Vista del tramo 1-B - Morrenas finas con mayor proclividad a la erosión y otros procesos geodinámi-cos (cárcavas deslizamientos etc.)

Segundo y Tercer Tramo

El lecho en este tramo geológicamente se halla sobre afloramientos de roca del Paleozoico, consti-tuida por una intercalación de Cuarcitas, areniscas, pizarras y esquistos con un comportamiento másresistente a la erosión. Comprende 8.5 km a partir del km 7 hasta los 15.5 km aproximadamente.

Este tramo inicia en la zona de la confluencia de los ríos Sibina con el río Huacahuata y correspondea la zona de sedimentación, producto de la erosión de sedimentos gruesos (gravas, bolones y blo-ques) del río regulado Sibina. Estos depósitos que actúan como barreras hidráulicas, han originadoun comportamiento meandriforme del río en este tramo, desviando el cauce de la zona central hacialos bordes que están siendo erosionados; este comportamiento ha generando la erosión de los flan-

cos laterales del río cuya consecuencia son los pequeños deslizamientos, desmoronamientos y re-


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moción en masa de los taludes de las márgenes derecha e izquierda del río Salka en el tramo de laPampa de Cullunuma.

Foto N° 12: Tercer tramo: se observa la acumulación de sedimentos que actúan como barreras de desvío hacia lostaludes laterales del río generando algunos pequeños deslizamientos.

Escurrimiento Superficial

La acción erosiva del agua corriente causada por las lluvias en su descenso por las laderas es de-nominada como escurrimiento superficial, cuya acción erosiva inicia en el límite superior del talud demanera difusa, descienden por la superficie inclinada de las laderas de la quebrada Sibina (ver fotoN° 9). Este tipo de erosión en el río Sibina bien influenciado por varios factores que se describen paracada tramo.

Foto N° 13: Vista del río Sibina con laderas empinadas y proclives a escurrimiento superficial rápido.

LitologíaEl comportamiento litológico es uno de los factores que interviene directamente en el grado de escu-rrimiento superficial de manera que se ha establecido tres grandes zonas litológicas que representan

a los tres tramos.

El primer tramo constituido por un porcentaje mayor al 40% de bolones y bloques de rocas volcánicase intrusivas, estos bloques que se hallan adheridos en una matriz arenosa- limo arcillosa, y con ve-getación que limita el escurrimiento superficial y significa un 40% menos de erosion.

El segundo tramo cuyo porcentaje de bolones y bloques no supera del 15% y el porcentaje de finos(arenas, limos y arcillas) es alrededor del 80%, por lo que es afectada con mayor incidencia por elescurrimiento superficial.

El tercer tramo está constituido por rocas del paleozoico cuyos afloramientos de cuarcitas, areniscas,

esquistos y pizarras, no son afectadas por el escurrimiento superficial de manera significativa.


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Pendiente de terreno

La escorrentía superficial es consecuencia directa de el golpeteo de las gotas de lluvia que arroja laspartículas de suelo al azar en todas las direcciones, en condiciones de pendiente inclinada más elsuelo es salpicado hacia abajo de ella que hacia arriba.

En teoría -ley de caída de los cuerpos- la velocidad del agua varía con la raíz cuadrada de la distan-cia vertical que ella recorre; y su capacidad erosiva con el cuadrado de la velocidad; esto es, si lapendiente del terreno se aumenta cuatro veces, la velocidad del agua que fluye sobre él se duplica, ysu capacidad erosiva se cuadruplica.

El primer tramo tiene los taludes laterales con pendientes bajas (entre 15° y 30°) con cobertura vege-tal.

El segundo tramo, donde la socavación ha sido mayor, los flancos del río Sibina tienen una fuertependiente (entre 45° y 80°), y por el contenido de arcillas es poco permeable y es descubierto devegetación, por tanto el escurrimiento superficial es rápido.

Foto N° 14: primer tramo donde se aprecia que los taludes del río Sibina tienen entre 15° y 30° de inclinación.

Grado de la pendiente

Este factor regula la velocidad de circulación del agua sobre la superficie de forma casi exclusiva.

Son bastante significativas las pérdidas de suelo observadas con las fuertes pendientes que muestrael área. Se ha tomado información de erosión y aun para bajos valores de pendiente, las pérdidas desuelo resultan significativas, conforme lo ilustran reportes de erosión de suelos (Hudson y Jackson,1959, citados por Morgan, 1986) en parcelas de experimentación cultivadas con maíz en Rhodesia, África, según los cuales se registraban pérdidas de:

Nro. Tn/ha Pendiente

1 10.05 6.11%2 5.55 4.37%3 4.65 2.62%

Por otra parte, en suelos de Malaysia peninsular, Maene et al (1975) citados por Maene y Sulaiman(1980) reportan incrementos en las pérdidas de suelo de:

Nro. Tn/ha Pendiente

1 43.5 17.0%

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml


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2 63.5 34%

Pérdidas que fueron encontradas en parcelas experimentales sembradas de pasto tras 60 días de suestablecimiento.

Estos valores no tienen una relación matemática que pueda asociarse, dado que en pendientes de 2a 6% tiene una relación de 1.25 a 1.77 Tn por grado de inclinación, mientras que en pendientes de 17% la relación sube a 2.53 Tn por grado de inclinación, pero baja a 1.38 Tn por grado cuando la pen-diente es de 34%.

Por tanto deberán tenerse datos de campo experimentales, pudiendo estimarse en base a esta in-formación con la pendiente de 45% en el segundo tramo una pérdida de más de 35 Tn /ha por mesdurante los periodos de precipitación, lo que significa un promedio de 1.5 mm/mes de espesor desuelo erosionado considerando un p.e. de 2.5 para el suelo como promedio.

Erosión en Surcos

El socavamiento de depósitos Glaciares y fluvio glaciares de manera incisiva a consecuencia de laacumulación de cursos de agua salvajes generan surcos que se profundizan y retroceden de modopersistente. Son generadas bajo ciertas condiciones, el escurrimiento superficial tiende a concentrar-se en surcos que representan la erosión concentrada en laderas afectadas por disección y abarran-camiento en drenes de uno a varios metros de profundidad.

Los surcos se forman mayormente en el segundo tramo del Proyecto, donde presenta flancos defuerte pendiente, constituida de material fino (limos y arcillas de las morrenas), sin cobertura vegetal.La profundización de estos surcos y la erosion de pie general los colapsos de bloques de morrenas.

Estos procesos son bastante erosivos y se presentan en ambas márgenes de la quebrada Sibina

Las características de suelos finos arcillosos cohesivos y compactos en estado seco permiten la for-mación de estos surcos, que es características de las arcillas negras de pizarras.

Foto N° 15: Vista de surcos en los flancos del río Sibina, se observa bloques caídos por erosión de pie.

Cárcavas

Esta geoforma se presenta en las márgenes de la quebrada Sibina a consecuencia de la erosión re-gresiva de los río s que desembocan en la quebrada.


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Estas geoformas tienen longitudes y profundidades variables dependiendo del caudal del río, de ma-nera que los pequeños que tienen caudales menores a 0.5 l/s tienen cárcavas entre 1 y 2m de longi-tud y los que tienen caudales mayores a 1l/s sus cárcavas presentan longitudes entre 2 a 3m y pro-fundidades mayores a 1 m.

Los ríos mayores a estos caudales son los que representan mayor riesgo al río, ya que cortan lostaludes laterales de manera perpendicular al cauce y la erosión regresiva pronunciada hace que es-tos devengan en deslizamientos rotacionales por falta de apoyo del pie del talud.

Las cárcavas más largas y profundas se observan en el tramo dos, los pequeños en el primer tramo yson escasos en el tercer tramo.

Las obras de infraestructura que se realicen deben prever estos procesos, a fin de evitar que el car-cavamiento afecte la estabilidad de laderas y taludes del río Sibina.

Foto N° 16y 17: Vista de cárcavas en el tramo 1-A (izquierda) y en el tramo 1-B (derecha)

Erosión de pie de talud

Este proceso es causado directamente por la dinámica erosiva del caudal del río Sibina. Este procesosocava la base del talud en su zona más débil, litológicamente, que son limos arenosos con arcillas,que se presenta en el perfil estratigráfico en espesores de 5 a 15 cm que son zonas de debilidad.

Esta socavación general el colapso por vuelco o por deslizamiento de los bloques previamente corta-dos por los surcos verticales.

Foto N° 18: vista de la erosión de talud en el segundo tramo.

Deslizamientos


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Considerando que los procesos dinámicos principales y potenciales de peligrosidad son los desliza-mientos, se ha considerado estos mecanismos geodinámicos para la división longitudinal del proyec-to en tres tramos, que tienen una marcada diferencia en su comportamiento frente a los procesoserosivos cuyos factores discriminantes y predisponentes también son distintos.

Deslizamientos antiguos

Se han observado escasos deslizamientos antiguos en las proximidades de la quebrada Sibina, pre-sentándose estos en las partes altas de la zona de Cullunuma. Estos no tienen incidencia directa enel área del proyecto por tanto omitimos su descripción.

Deslizamientos activos

Una serie de deslizamientos activos de carácter rotacional se presentan en ambas márgenes de laquebrada Sibina, asociados a la erosión lateral y de fondo del cauce del río Sibina, que han sido iden-tificados longitudinalmente en tres tramos; cada uno de los cuales con diferencias en tamaño y velo-cidad de desplazamiento de los deslizamientos.

Los deslizamientos activos son más conspicuos en el segundo tramo del río Sibina.

Son deslizamiento de lenta evolución, dado que los depósitos glaciares (morrenas) se encuentran enun estado semi consolidado, con distintos parámetros discriminantes y factores predisponentes simi-lares.

4.4.3 Categorización y Parámetros De Deslizamientos

Para categorizar los deslizamientos que se han identificado a lo largo del río Sibina se han estableci-do los parámetros discriminantes y predisponentes de manera que el diagnostico se establezca demanera adecuada.

Se han considerado para ello los tramos en los que se ha dividido el Proyecto en base a factores yadefinidos previamente en ítem anterior.

TRAMO 1- A

Este primer tramo tiene una morfología de erosión de río cuya profundización, llega a un promedio de1.50 m del nivel de base natural (río antiguo), y tiene 4,5 Km de longitud desde la desembocadura dela represa hasta el cambio de la morfología del río donde termina este tramo.

Parámetros discriminantes

Son los que condicionan la probabilidad de ocurrencia del deslizamiento dentro de los que debemosmencionar los siguientes:

Litología

Esta constituido gravas bolones y bloques que alcanzan un promedio de 1.2 m de diámetro soporta-dos en una matriz limo arcillosa de color negro. La presencia de bolones y bloques en una matrizarcillosa limosa tienen un porcentaje mayor al 40% de todo el material por tanto con ese porcentaje


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menor de erosión. Por tanto el pie del talud no se erosiona y el ángulo del talud del flanco no sufreinestabilidad.

Se trata de depósitos glaciares de grandes dimensiones, denominados drumlin que tienen una morfo-logía ondulada, con pequeñas lomadas en forma de dunas en los que alojan pequeñas lagunillas.

En este tramo la socavación está entre 0.5m a 1.5m de profundidad, consideramos que coadyuva auna menor erosión la poca pendiente longitudinal del río, que se encuentra en sus inicio.

Factores predisponentes

Los elementos predisponentes son el agua de infiltración de las precipitaciones, pequeñas lagunillasy río s que se infiltran en zonas de los deslizamientos e incrementan su masa.

El otro factor importante es el caudal del río Sibina, que es superior a su caudal natural anterior a laconstrucción de la represa Sibinacocha, que acentúa el proceso erosivo en el lecho del río.

Elementos morfométricosLos deslizamientos son rotacionales, de pequeña magnitud cuyo pie del deslizamiento generalmentese encuentra en la orilla del cauce del río. Los planos de deslizamiento se desarrollan en una litologíade limos y arenas, siendo limitadas en zonas con presencia de bloques y bolones. El pie del desliza-miento se encuentra generalmente al nivel del rio, lo que implica que el círculo de falla se encuentrapor encima del nivel del rio.

Masas en movimiento

En este tramo las masas en movimiento o desplazados de los deslizamientos están entre 200 Tn y1700 Tn, que se han categorizado de manera relativa.

La diferencia de altura de los deslizamientos en este tramo no sobrepasan los 5 m de altura, con va-riaciones de ancho y largo que le dan variaciones de volúmenes.

Foto 19 y 20: Vista del primer tramo del río Sibina a la altura de la Casa Blanca en él se observa la profundidad deerosión entre 0.50 a 1.50 m. (19) y pequeños deslizamientos a la altura del puente peatonal de casa Blanca (20)

Categorización relativa

Para tener una idea más clara se ha clasificado en cuatro categorías de manera relativa, atendiendoa la masa desplazada por el deslizamiento.


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Pequeño

Los deslizamientos cuyas masas en movimiento se encuentran entre 30 Tn hasta 1000 Tn. En estetramo, existen siete deslizamientos de esta categoría.

Mediano

Se ha categorizado así a los deslizamientos que tienen entre 1000 Tn y 2000Tn de masa en movi-miento. En este tramo existe dos de esta categoría que tienen una masa de 11136 Tn y 1700 Tnrespectivamente.

Deslizamientos en el Primer Tramo - Río Sibina

Nro. Del Al Masa en Kg Masa en Tn Categoría Relativa

1 600 640 254,394.38 254.39 pequeño

2 1420 1480 802,768.56 802.77 pequeño

3 2680 2740 1,136,633.60 1,136.63 mediano4 2900 2960 771,097.97 771.10 pequeño

5 2980 3020 700,088.93 700.09 pequeño

6 3360 3440 484,671.36 484.67 pequeño

8 3640 3700 266,290.99 266.29 pequeño

9 3900 3930 201,874.73 201.87 pequeño

10 4120 4200 1,716,839.52 1,716.84 mediano

TRAMO 1- B

La erosión en este tramo es más incisiva, e inicia a partir del Km 4.5 hasta los 7 km, tiene una carac-terística distinta al tramo 1-A, debido a su constitución litológica que es más proclive a la erosión defondo de río, con un promedio de 10 m de profundidad, y en las zonas más críticas, entre 30 y 45 mde profundidad desde el borde del talud hasta el lecho del río.

En este tramo se presentan los deslizamientos más grandes y que representan peligro y riesgo, sien-do alto el grado de susceptibilidad de ocurrencia de un deslizamiento súbito que pondría en riesgo elrío y la infraestructura aguas abajo.

Parámetro discriminante

Es principalmente referido al carácter litológico que condiciona la probabilidad de ocurrencia del des-

lizamiento:

Litología

Está constituida por gravas en una matriz que representa más del 80% de limos y arenas arcillosasde color negro, con tamaño de clastos de las gravas de 0.15 m en promedio y representando un 15%aproximadamente, lo que coadyuva al comportamiento de ser más proclives a la erosión. Es decir encomparación al primer tramo, este, tiene mayores contenidos de finos que bloques y bolones.

Existen niveles de lentes de arenas con limos de 5 a 15 cm de espesor en el perfil estratigráfico querepresentan sectores de debilidad


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Factores predisponentes

Los elementos predisponentes son el curso de agua del río Sibina y el agua de las precipitaciones ylagunillas laterales al río. Así mismo, el cambio de pendiente longitudinal y socavación lateral, deri-vados del incremento de caudal.

Infiltración de aguaLas infiltraciones de agua en el talud lateral del río provenientes de las pequeñas lagunillas adyacen-tes al cauce del río y de las precipitaciones en la cabecera del talud es un factor predisponente quelubrica el plano de deslizamiento, incrementa el peso, y por efectos de la presión de poros los desli-zamientos se activan.

Caudal del río Sibina

El río Sibina, que era alimentado por el desborde natural de la laguna Sibinacocha tenía un caudalaproximado de 3 m³/s como máximo (rasgos morfológicos observados en el río, y relatos de pastoresde la zona).

Sin embargo, al construir la represa Sibinacocha, y hacer discurrir hasta 15 m³/s de caudal, la erosiónde fondo es muy fuerte, de tal manera que está generando inestabilidad de los taludes laterales delrío.

La erosión de pie de talud, los surcos y escurrimiento superficial se han adicionado, incrementando elproceso erosivo complejo y lo más peligroso el desarrollo de grandes deslizamientos.

Elementos morfométricos

Los deslizamientos son activos y rotacionales, pequeño, mediano, grande y muy grande, cuyo pie deldeslizamiento se encuentra en la orilla del cauce del río y el más grande probablemente debajo del

río. Los planos de deslizamiento se desarrollan en una litología de limos y arenas.

El desnivel entre el cauce del río y la cima del talud alcanza hasta 16 m hacia la progresiva 6+200 ymás de 20 m hacia la progresiva 7+000.

Esta diferencia de nivel hace que los deslizamientos tengan también una masa en movimiento mayorque en el primer tramo y partes iniciales del segundo tramo.

Masas en movimiento

En este tramo las masas en movimiento o desplazados son desde pequeños que tienen 30 Tn hastalos más grandes cuyas masas pueden superar los 450 000 Tn.

Categorización relativa

Se ha clasificado al igual que en el primer tramo en cuatro categorías de manera relativa, atendiendoa la masa desplazada por el deslizamiento.

Pequeño

Los deslizamientos cuyas masas en movimiento se encuentran entre 30 Tn hasta 1000 Tn. En estetramo, existen siete deslizamientos de esta categoría.

Mediano


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Se ha categorizado así a los deslizamientos que tienen entre 1000 Tn y 2000Tn de masa en movi-miento. En este tramo existe dos de esta categoría que tienen una masa de 11136 Tn y 1700 Tnrespectivamente.

Grande

Esta categoría está representada por deslizamientos entre 2000 Tn y 5000 Tn. En este tramo se tienetres deslizamientos dentro de esta categoría, los mismos que se muestran en el cuadro anexo.

Muy grande

Esta categoría está representada por deslizamientos mayores a los 5000 Tn. En este tramo se haidentificado tres deslizamientos dentro de esta categoría, los mismos que se muestran en el cuadrosiguiente:

Deslizamientos en Tramo 1-B del Río Sibina

Progresivas

Nro. Del Al Masa en Kg Masa en Tn Categoría Relativa

1 4400 4480 659,263.75 659.26 mediano

2 4685 4710 192,059.99 192.06 pequeño

3 4725 4735 60,954.60 60.95 pequeño

4 4760 4770 35,607.33 35.61 pequeño

5 4825 4845 248,058.72 248.06 pequeño

6 4850 4870 323,373.62 323.37 pequeño

7 4925 4945 179,286.03 179.29 pequeño

8 4960 4975 173,588.10 173.59 pequeño9 5000 5030 563,167.50 563.17 pequeño

10 5085 5145 59,629.50 59.63 pequeño

5085 5145 60,197.40 60.20 pequeño

5085 5145 74,868.15 74.87 pequeño

11 5355 5410 433,083.56 433.08 pequeño

5355 5410 321,551.78 321.55 pequeño

12 5600 5610 85,289.75 85.29 pequeño

13 5835 5860 874,758.89 874.76 pequeño

14 5865 5900 866,502.00 866.50 pequeño

15 6220 6250 1,783,814.40 1,783.81 mediano

16 6430 6490 8,761,244.80 8,761.24 muy grande

17 6490 6560 98,158,241.28 98,158.24 muy grande

18 6560 6680 478,452,239.20 478,452.24 muy grande

19 6680 6740 65,179,422.00 65,179.42 muy grande

20 6745 6775 2,875,758.40 2,875.76 grande

MI 6775 1,387,411.20 1,387.41 mediano

21 6950 7030 6,314,556.16 6,314.56 muy grande

22 7060 7090 5,935,449.72 5,935.45 muy grande

23 7095 7130 2,761,976.00 2,761.98 grande

24 7215 7270 3,098,436.98 3,098.44 grande

25 7305 7365 8,249,893.85 8,249.89 muy grande


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Es importante indicar que los deslizamientos categorizados como muy grandes requieren una explo-ración mucho más profunda la misma que no está considerada dentro de los alcances del presenteproyecto, por ello para estos casos se planteará soluciones temporales las mismas que deben sermejoradas luego de haber realizado pruebas geofísicas y/o perforaciones diamantina, así mismo,

calicatas de profundidades mayores a 5m que permitan ubicar los niveles freáticos, así como el colo-cado de hitos de monitoreo de movimientos y otros que los consultores así lo requieran para plantearuna solución definitiva a estos deslizamientos.

SEGUNDO Y TERCER TRAMO

Este tramo inicia en la zona de la confluencia de los ríos Sibina con el río Huacahuata y correspondea la zona de sedimentación, producto de la erosión de sedimentos gruesos (gravas, bolones y blo-ques) del río Sibina. Comprende 8.5 km a partir del km 7 hasta los 15.5 km aproximadamente.

En este tramo, a la altura de la pampa de Cullunuma se observa deslizamientos en la margen iz-quierda y en la margen derecha del río Salka (ver plano geológico geodinámico)

Parámetro discriminante

Es principalmente referido al carácter litológico que condiciona la probabilidad de ocurrencia del des-lizamiento.

Litología

El lecho en este tramo litológicamente se halla sobre afloramientos de roca del Paleozoico, constitui-da por una intercalación de Cuarcitas, areniscas, pizarras y esquistos que tiene un comportamientomás resistente a la erosión. En zonas próximas al río en determinadas zonas existen depósitos cua-ternarios aluviales y restos morrenicos, que por procesos de erosion de pie del talud han sido deses-

tabilizados que constituyen pequeños deslizamientos activos en la margen derecha y durmientes enla margen izquierda.

Parámetros predisponentes

En el momento actual, aparentemente los factores que hacen activos los deslizamientos de la mar-gen izquierda, han dejado de tener incidencia, debido a que el río en esta zona no erosiona el pie deltalud porque ha pasado a ser una zona de sedimentación. Mientras que en la margen derecha losdeslizamientos son activos por socavación del pie del talud por cambio de dirección en el cauce delrío Salka.

Deslizamientos en el tiempo

Se ha evaluado los deslizamientos existentes en la margen izquierda de la pampa Cullunuma y se haevidenciado que estos se han detenido, es decir son deslizamientos durmientes, han dejado de seractivos, ya que se observan las mismas fracturas de tensión que existían en Setiembre del 2007 (Fo-to N° 21) se observan después de 3 años 5 meses, no habiéndose evidenciado movimientos princi-palmente en el borde del río donde se hallan los cinco niveles de deslizamientos estabilizados en elmomento actual.


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Fotos N° 21 y 22: vista del deslizamiento de Cullunuma en el 2007 y a la derecha en el 2011.

Geodinámica

Esta zona corresponde al área de transporte y sedimentación. Los sedimentos actúan como barrerashidráulicas en el lecho del río Salka, que han originado un comportamiento anastomosado del río eneste tramo, desviando el cauce de la zona central hacia los bordes, consiguientemente erosionandoestos taludes, que han generado pequeños deslizamientos, desmoronamientos y remoción en masade los taludes de las márgenes derecha e izquierda del río Salka en el tramo de la Pampa de Cullu-numa. La pendiente en este tramo es de 0.7% en promedio, lo que favorece la acumulación de sedi-mentos.

Foto N° 23: Vista del tercer tramo; se observa la acumulación de sedimentos que actúan como barreras de desvíohacia los taludes laterales del rio, generando pequeños deslizamientos.

Discusión

Los dos tramos iniciales han sido afectados por una erosión de tipo antrópica, con una fuerte acele-ración, este tipo de erosión, como bien se conoce, es causada por actividades realizadas por elhombre como son las obras de ingeniería, en este caso referimos a la Represa Sibinacocha.

Esta obra de infraestructura hidráulica de represamiento, cuyos caudales regulados se hace discurrirpor el río Sibina ha generado la erosión regresiva de fondo de río de manera acelerada, esta erosiónpor sus características tiene un promedio de 1.50m en el tramo 1-A y 16 m en el tramo 1-B. Esta dife-rencia de desnivel en corto recorrido implica una pendiente de hasta 5% en algunos tramos y haceque la erosión sobre un material eminentemente limo arcilloso sea muy pronunciado.


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La erosión de fondo genera al mismo tiempo erosión lateral que socaba la base de los taludes latera-les del río, cuya consecuencia posterior es la inestabilidad del talud que se constituye en vuelco de lapared erosionada o en deslizamiento rotacional.

Esta erosión ha sido generada por el caudal del río Sibinacocha, inusual en tiempos anteriores a la

construcción de la represa.


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4.5 GEOTECNICA

4.5.1 Descripción de Perfiles Estratigráficos

Se hace la descripción de los perfiles estratigráficos de donde han sido obtenidas las muestras para

los ensayos de mecánica de suelos, el tramo de estudio se dividió en Zonas que se describen a con-tinuación

Zona – I (km0+000 – km0+700)

Tiene dos niveles; el primero y superior está constituido por suelos orgánicos de color marrón en unespesor de 0.20m

El segundo nivel se trata de limos arcillosos de color amarillo con gravas en un 6%, cuyos clastos sonde rocas volcánicas y metamórficas (pizarras). Son suelos ML-CL en la clasificación SUCS.

En esta zona como observa en las vistas se encuentran revestido con enrocado en los flancos del río.

Foto N° 24: Vista del puente carrozable de Sibinacocha donde inicia el río sibina

Zona – II (km0+700 – km1+500)

En esta zona el perfil muestra tres niveles diferenciados. El nivel suprior constituido por suelos orgá-nicos de color marrón-gris en un espesor de 0.20m

El segundo nivel está constituido por gravas y arenas sin consolidación y sin matriz, corresponden adepósitos fluviales del lecho antiguo, su espesor tiene un promedio de 0.40m.

El tercer nivel está constituido por arcillas de color gris ligeramente plásticos, con arenas en un 23% ygravas en un 17% son suelos clasificados como CL.


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Foto 25: Vista del Puente 2

Zona – III (km1+500 – km2+350)

Está constituido por tres niveles diferenciados.

El nivel superior está constituido por suelos orgánicos de color marrón –gris con contenido de raícescuyo espesor varía entre 20 y 35 cm.

El nivel intermedio consta de gravas y arenas inconsolidados de formas bien redondeadas con unacoloración roja, producto de alteraciones por oxidación. Su espesor promedio es de 0.80m.

El tercer nivel de donde se ha obtenido la muestra son arenas limosa en una matriz arcillosa de colorgris plomizo con gravas en un 10% y se ha clasificado como un suelo SC, con bolones y bloques quepueden alcanzar un aproximado de 20%.

Foto N° 26: vista de la zona de la casa blanca.

Zona – IV (km2+350 – km4+350)

El nivel superior tiene un espesor de 0.30m de suelos orgánicos con contenido de raíces.

El segundo nivel está constituido por arenas arcillosas de color gris ligeramente plásticos, con arenas

en un 34% y gravas en un 25%. Son suelos Clasificados como SC.


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Este nivel tiene un espesor de 1.20m y que constituye toda la altura del río en este sector, tiene unacoloración gris. Dentro de este nivel se encuentran bolones y bloques de rocas volcánicas de formassub redondeadas y sub angulosas.

Foto 27: vista del puente 3 peatonal y aguas abajo del puente

Zona – V (km4+350 – km5+250)

Este tramo muestra un perfil estratigráfico más homogéneo constituido principalmente por arcillasnegras.

El nivel superior lo constituyen gravas y arenas sin consolidación, con una coloración amarillenta arojiza, producto de la alteración por oxidación. Los cantos rodados son bien redondeados, con conte-nidos de arenas y limos en proporciones variables, su espesor en el inicio del tramo 2 y final del pri-mer tramo tiene un promedio de 0.80m

Foto N° 28: Vista del inicio del tramo 1-B

El segundo nivel está constituido por limos arcillosos de color negro a gris, con estratos de arenas ylimos en un espesor de 1.20m

El tercer nivel que se encuentra debajo del segundo está constituido por arcillas con limos y arenasque engloban a gravas en un 5% y se ha clasificado como in suelo ML-CL, con pequeños bolonesque no alcanzan los 0.10 m de tamaño. El espesor que aflora en esta zona por el corte del río alcan-za a 5 m


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Zona – VI (km5+250 – km6+050)

En este tramo el perfil estratigráfico muestra tres niveles. El nivel superior que está constituido porsuelos orgánicos en un espesor de 20 a 30 cm.

El segundo nivel lo constituyen gravas y arenas de carácter inconsolidados de formas redondeadas(en otros tramos tienen formas angulosas y sub angulosas) de tamaños heterométricos, en promedio5 cm, que tiene una coloración amarilla rojiza producto de alteraciones por oxidación. El espesorpromedio es de 0.60m Ver fotos 29 a y b.

El tercer nivel lo constituyen arcillas grises con arenas y gravas en un 10%, con bolones que alcan-zan tamaños no mayores a 0.30m en un porcentaje menor a 15% y se ha clasificado como un sueloCL, el espesor de este nivel cubre todo el talud del río, que alcanza un promedio de 10 m en estesector.

Foto 29 a y b: sector del tramo 1-B.

Zona – VII (km6+050 – km7+250)

Está constituido por tres niveles.

El primer nivel que lo constituye suelos orgánicos de color pardo –gris con raíces y un espesor de0.30m.

El segundo nivel lo constituye gravas con arenas y limo de color amarillo, en estado inconsolidados.

Los clastos de gravas y bolones con se rocas volcánicas, metamórfica y e intrusivas de formas subangulosa a sub redondeadas. El espesor que tiene en esta zona en promedio es de 1.00m.

El tercer nivel está constituido por arena arcillosas limosas de color gris, con un 20% de gravas, y hasido clasificado como SC, eventualmente contienen bolones de hasta 0.30 m de tamaño de formassubredondeados de rocas volcánicas e intrusivas. La coloración de este nivel es gris con un espesorque supera los 20 m en la margen izquierda y 15m en la margen derecha.


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Foto N° 30: zona del deslizamiento mayor.

4.5.2 Características Físicas de los Materiales

GranulometríaLas muestras obtenidas de la zona del proyecto han dado resultados de suelos finos, entre arcillas,limos arcillosos y arenas, que constituyen la matriz de los suelos que soportan en el primer tramo abolones y bloques, y en el segundo tramo eventualmente a bolones de tamaños menores.

Dado que la matriz está constituida por arcillas, limos y arenas, estos son muy proclives a la erosiondejando liberar bolones y bloques de rocas volcánicas que van a sedimentar en la zona de Cullunu-ma.

Limites de consistenciaLos suelos ensayados han dado resultado de índice de plasticidad entre 6.17 y 9.31, que implica me-dia plasticidad, por el contenido de arcillas que tiene cohesión o resistencia cohesiva que se incre-menta al disminuir la humedad y por esto es difícil drenar y compactar en estado húmedo, está some-tida a la expansión y retracción por variaciones de la humedad.

Densidad naturalLa densidad natural de estos materiales está entre 1,995 y 2,093 gr/cm3, considerada como dentro delos límites de consolidación.

DENSIDAD NATURAL POR MOLDEO

Ubicación % HumedadDensidad naturalhúmeda (gr/cm3)

Densidadseca(gr/cm3)

Zona - I 16.57 1.955 1.677Zona – II 26.42 2.188 1.73Zona – III 15.31 2.015 1.747Zona – IV 18.09 2.108 1.785Zona – V 22.56 1.893 1.545Zona - VI 11.87 2.093 1.871Zona - VII 26.97 2.294 1.807


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Resistencia al esfuerzo cortante

Los materiales del área del proyecto sometido a los ensayos de de corte directo han dado los siguien-tes resultados:

Los resultados del Angulo de fricción y la cohesión no varían sustancialmente en los primeros tramosy es menor en la zona más crítica del deslizamiento.

Capacidad Portante admisible

A partir de los valores obtenidos hemos procedido a realizar los cálculos de la capacidad portante y lacapacidad portante admisible considerando un nivel freático encima del nivel de cimentación, tenien-do en cuenta que ésta se encontrará constantemente sumergida.

Los resultados se muestran en el cuadro resumen con un factor de seguridad de 3 y para un metrode profundidad.

CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLEkNn/n2 Kg/cm²

Zona - I 473.52 4.83

Zona – II 318.1 3.21

Zona – III 362.55 3.7

Zona – IV 536.24 5.47

Zona – V 321.91 3.28

Zona - VI 512.24 5.23

Zona - VII 344.45 3.52

UbicaciónPE

(Tn/m3)Densidad natural

(gr/cm3)ángulo de fricción

(grados)Cohesión(kg/cm2)

Zona - I 2.668 1.955 22.6 0.48Zona – II 2.643 2.188 19.3 0.41Zona – III 2.545 2.015 20.1 0.45Zona – IV 2.616 2.108 24.2 0.46Zona – V 2.695 1.893 22.3 0.31Zona - VI 2.588 2.093 22.8 0.51Zona - VII 2.606 2.294 21.3 0.36


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4.6 CANTERAS DE PIEDRAS PARA GAVIONES Y AGREGADOS PARA CONCRETO

4.6.1 Canteras para agregados

Para definir la calidad de los agregados se ha procedido al muestreo correspondiente en el lecho del

río Cullunuma, a 200 m aproximadamente aguas arriba del eje de puente, en la zona de la llanura.Estos agregados han sido remitidos a las respectivas pruebas para determinar su calidad en lo querespecta a durabilidad, abrasión y contenido de sales solubles, los mismos que se resumen en cua-dros.

Contenido de sales solubles

La misma muestra ha sido remitida a los laboratorios de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, para el análisis por contenido de sales solubles con resultados dentro de los límitesaptos para su uso en mezcla de agregados.

MUESTRA ANALISIS RESULTADOS Agregado río Cullunuma pH

clorurosSulfatos

Sales solubles

7.8210.70 ppm14.30 ppm52.30 ppm

Granulometría

Para los agregados finos en la serie de Tyler se encuentra dentro de los parámetros normados por laNTP 400.037.

Los agregados gruesos de acuerdo a la NTP 400.037 cumplen con las especificaciones técnicas degraduación.

Propiedades de pesos y absorción de la grava

En el laboratorio de LAMESC se ha ensayado la muestra de agregado para los ensayos de peso uni-tario suelto, peso específico y porcentaje de absorción con los siguientes resultados.

DESCRIPCION RESULTADOSPeso específico

Peso unitario Seco suelto kg/m³

% de absorción% de humedad

2.651.658

1.9 %0.0%Fuente: Archivos propios

Ensayo de abrasión

Se ha sometido al ensayo de abrasión e impacto los Ángeles, de la muestra de agregado del río Cu-llunuma con el siguiente resultado.


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ENSAYO DE ABRASION E IMPACTODESCRIPCION RESULTADOS

Cantera zona río Cullunuma (fracción gruesa y boloneriaGradación TIPO APorcentaje de pérdida total por abrasión e impacto 28.758%

Fuente. Archivos propios

La muestra ensayada por método ASTM C-131-89 arroja resultados de 28.75% de pérdida total porabrasión e impacto, el mismo que está dentro de los límites admisibles para construcción en asfaltosy concreto, de acuerdo a la norma MTC E207.

Ensayo de inalterabilidad

El mismo agregado de río Cullunuma sometido al ensayo de inalterabilidad de áridos por el uso desulfato de sodio, ha dado 6.30% de pérdida total por acción del sulfato de sodio. Este resultado deacuerdo a la norma MTC E209 está dentro de los límites permisibles.

Volumen

El volumen estimado en la cantera de Cullunuma sobrepasa los 20 000 m³ entre agregados gruesosy finos. (Ver foto 8).

Discusión

En base a los resultados obtenidos en los diversos ensayos a los que han sido sometidos los agre-gados, tales como análisis físico químico, granulometría, abrasión e inalterabilidad se concluye queson adecuados para su uso en mezclas de concreto.

4.6.2 Cantera de piedra

A lo largo del río Sibina desde el primer puente hasta la Pampa de Cullunuma existe dentro de lasmorrenas y en lecho del río piedras en bolones y bloques de rocas volcánicas, aren

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