Geologia Viaje Espinar

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FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS


CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME Nº 003-2014-CPIC-FIYA-UAP

AL : Ing. Elias Macrobio Espinoza Cardenas

ASUNTO : Informe de viaje de estudios al departamento de Coporaque

FECHA : Cusco, 07 de julio del 2014………………………………………………………………………………………...

OBJETIVOS

La salida al campo y el viaje realizado al departamento de Coporaque, provincia de Espinar tuvo por objetivo realizar la visita guiada a la presa de Llancopi. El objetivo de esta práctica fue ir a observar, el funcionamiento y uso de la presa. A la vez que se pudo aprender sobre formaciones de diferentes eventos geológicos.

OBJETIVOS DE VIAJE.

• Determinar el proceso de presado y represado de agua, en la provincia de Espinar. Con el apoyo de un personal de conocimiento.

• Determinar los distintos tipos de alteraciones hidrotermales y supérgenas que afectan a cada una de estas unidades estratigráficas reconociendo los distintos minerales de alteración que formaron cada una de estas rocas.

UBICACIÓN :

DOCENTE: Ing. Elias Macrobio Espinoza Cardenas

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: GEOLOGIA

CLIMA:


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El clima que caracteriza al área de estudio es similar al que caracteriza a nivel Provincial, es la razón por lo que se tomara los datos a nivel provincial como referencia.

TEMPERATURA:

El Distrito de Coporaque, geográficamente se encuentra enclavado en el piso ecológico de puna, presentando una Temperatura Máxima de 16.3°C durante los meses de verano con mayor sensación de calor. Una Temperatura Mínima: -12°C, con la ocurrencia de heladas entre Abril y Noviembre y los de mayor sensación de frío los meses de Junio, Julio y Agosto y la presencia de heladas esporádicas que se presentan en los meses de Diciembre Enero y Febrero, especialmente en periodos de sequías cortas (veranillos).

PRECIPITACIÓN:

La precipitación media anual es similar en toda la provincia, se estima en 775.8 mm, la distribución de las precipitaciones varía entre 700 a 850 a mm, la variación está muy relacionada a la proximidad de la cadena montañosa central, en donde los valores más altos de precipitación (Condoroma y Occoruro donde se registran precipitaciones de 800 a 850 mm)



DESARROLLORESUMEN

Espinar es una provincia peruana, llamada también Nación K´ana, una de las trece que conforman el

Departamento del Cuzco, bajo la administración del Gobierno regional de Cuzco. Limita al norte con

la provincia de Canas, al este con la Región Puno, al sur con la Región Arequipa y al oeste con la provincia

de Chumbivilcas. La provincia tiene una extensión de 5 311,09 km². y una altura de 3927 metros sobre el

nivel del mar, Geográficamente ubicada en una zona frígida, sus temperaturas medias oscilan entre

8.6 °C. y 7.2 °C., la temporada más propicia para la visita del turismo es de abril a octubre.

La Provincia de Espinar se caracteriza por ser potencia en cuanto a la producción ganadera de ovinos y

vacunos siendo sus mercados de ventas Cusco y Arequipa, razón de sus famosas ferias ganaderas.

ESTRATIGRAFÍA

En la zona de estudio se observan unidades estratigráficas con un rango de edad Precámbrico hasta Cenozoico.


http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Chumbivilcas

http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Chumbivilcas

http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_Arequipa

http://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_Puno

http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Canas

http://es.wikipedia.org/wiki/Gobierno_regional_del_Per%C3%BA

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%BA

http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia

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Con el objeto de mejorar la eficiencia del Sistema de Transporte Vial Nacional, el desarrollo y la integración física de las regiones del País mediante la rehabilitación y mantenimiento de la red Vial Nacional, PROVIAS NACIONAL, ha incluido en su programación el Proyecto denominado “Estudio de Suelos, Pavimentos, Geología y Geotecnia del Estudio Definitivo del proyecto: Mejoramiento de la Carretera Patahuasi – Yauri – Sicuani. Tramo Espinar – El Descanso (Long. 42.90 Km)”.

En el año 2,002, la Dirección General de Programación Multinacional del MEF aprobó el estudio de factibilidad del proyecto y otorgó la viabilidad correspondiente según informe técnico Nº 11-2002-EF/68.01.

Estudio de Suelos, Pavimentos Geología y Geotecnia del Estudio Definitivo del Proyecto: “Mejoramiento de la Carretera: Patahuasi – Yauri - Sicuani, Tramo: Espinar – El Descanso 42.90 Km.

ECSA INGENIEROS, para que desarrollen los estudios de suelos, pavimentos, geología y geotecnia para el estudio definitivo del proyecto. Para lograr los alcances anteriormente mencionados, se han dado los Siguientes pasos: Trabajos de Campo: • Estudio de Suelos. • Estudio de Canteras y Fuentes de Agua. • Estudio Geológico y Geotécnico.



FORMACIÓN GEOLÓGICA - ESPINAR

GEOLOGIA LOCAL

En el área afloran volcánicos del Grupo Barroso (Ts-ba), constituído por una columna de volcánicos explosivos y lávicos, así hacia la base se observa tobas y aglomerados brechoides andesiticos (Fm. Huaycha) seguido por un paquete potente de andesitas tufaceas, lensoides de brechas y flujos lávicos andesíticos porfiríticos y afaníticos (Fm. Casnuma) y sobreyaciendo a esta unidad se presentan tobas (lapilli) y riolita, especialmente en el sector oeste del proyecto.

GEOLOGÍA REGIONAL

Regionalmente en el área de estudio tenemos rocas volcánicas del Neógeno iniciando la secuencia estratigráfica con los aglomerados y lavas volcánicas de la Fm. Orcopampa (N-or), flujos lávicos de la Fm. Ichocollo (N-ich) del Grupo Tacaza, seguido discordantemente de las tobas y aglomerados brechoides de la Fm. Huycha (N-hu); flujos lávicos andésiticos y brechas de la Fm. Casanuma (N-ca) pertenece al Grupo Barroso; asimismo, de distribución restringida tenemos depósitos morréniticos, depositos glaciofluviales y aluviales.


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HIDROLOGÍA REGIONAL

Al hacer un análisis de la hidrología de la zona, podemos destacar que el Río Querhuamayo es un gran aportante del recurso hídrico en la zona, dando origen a diversas quebradas tales como Quebrada Sora, que es del tipo estacional, Quebrada Talla, Quebrada Accuchi y Quebrada Tanga, esta última es la que servirá como fuente para la obtención del agua que se necesita para los trabajos propios de la Exploración.



COMPOSICIÓN FLORÍSTICA

Pajonal Alto andino:

Esta unidad de vegetación se distribuye por encima de los 3800 msnm y puede llegar hasta más de los 4800 msnm. (Cano 2005, Cano 2006). Se le considera como la más extensa ocupa terrenos pedregoso-rocosos. Se caracterizan por la predominancia de gramíneas de diversas especies, que determinan el carácter vegetacional de la puna. (Brack 2000).

Bofedal:

Se les encuentra por encima de los 3000 msnm, ocupa preferentemente zonas con presencia constante de agua, proveniente de deshielos, ríos, lluvia y filtraciones (Salvador, P; et al 2002); En los occonales son principalmente las plantas en cojín las que producen la turba. Se trata de especies que crecen por rizomas con abundantes raíces adventicias formando céspedes. Al reconocer el total de número de especies se reporto 27 especies en 13 familias botánicas. Las familias mejor representadas por el número de especies fueron Asteraceae y Poaceae con 5 especies y 8 especies respectivamente. Un total de 7 familias son monotípicas, es decir, representan a una sola especie.


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COMPOSICIÓN DE FAUNA

Al hacer el análisis del número de especies de fauna en la zona, se reportaron 13 especies diferentes, agrupadas en 12 familias diferentes, la clase Reptilia agrupa 2 familias, en mamíferos se reportan 5 familias y en aves se reportan 4 familias diferentes y para anfibios se reporta 1 familia.



PROYECTO: PRESA DE LLANCOPI INTRODUCCION

Para el diseño de presas de tierra, cuya finalidad recae en contener o almacenar agua que luego será usado tanto en regadío como para consumo masivo de los habitantes de las comunidades involucradas en la zona de construcción. Debemos tener en cuenta ciertas leyes físicas y geológicas para una adecuada construcción y funcionamiento de estas. Dichas leyes que regirán este diseño se basa en la presión hidrostática, la gravedad, empujes producidos por el agua almacenada y así como ciertos riesgos a tomar en cuenta en lo que se refiere a movimientos de tierra debido a sismos (los cuales son de primera importancia en la evaluación del terreno de construcción de cualquier tipo de construcción) entre otros.

Las disposiciones anteriores deben cumplirse de manera tal que proporcionen a la presa la resistencia y estabilidad adecuada. Otro factor importante a tomar en cuenta son las filtraciones ya sea a través del cuerpo del dique o por la cementación.

Así mismo para lograr un buen diseño de la presa se debe contar con buena información hidrológica, geológica y geotécnica.

Para elegir el tipo de presa más adecuada, se puede determinar con las observaciones económicas; ya que el coste de los materiales y del transporte deberá de ir ubicados dentro del presupuesto, y, mediante los estudios de ingeniería ya que solo con las características que posee el terreno se puede determinar el tipo de estructura.

ANTECEDENTES

El Proyecto de la Presa de Llancopi, se encuentra ubicada en la Laguna del mismo nombre, comprensión de la Localidad de Wayhua-Wasi, del Distrito de Coporaque, Provincia de Espinar, Región Cusco, cuya accesibilidad se debe tomar la carretera que conduce a la ciudad de Yauri, Capital de la Provincia de Espinar – Cusco, continuando por la carretera a Coporaque, hasta llegar a la localidad de Wayhua-Wasi, se prosigue por la trocha que conduce hasta la Laguna de Llancopi. Los caudales disponibles en la microcuenca Llancopi, Apanta y Apayllo son suficientes para cubrir la demanda de agua de las 1500 há, que se consideran regar con el proyecto.

La presa denominada LLancopi, de aproximadamente 205 m de longitud, 15.00 m. de altura, para almacenar 7.50MMC, siendo de vital importancia el conocimiento integral de las condiciones geológicas geotécnicas de la cimentación y zona de embalse para asegurar las condiciones de diseño de la presa y estanqueidad del vaso.


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UBICACIÓN

UBICACIÓN GEOGRAFICA:

La Presa de Llancopi, se halla ubicada en la laguna del mismo nombre, comprensión de la localidad de Huayhuahuasi, del Distrito de Coporaque, Provincia de Espinar, de la Region Cusco, a una altitud promedio de 4,658 m.s.n.m.

Para ir a la zona de estudio, se debe tomar la carretera que conduce a Yauri, Provincia de Espinar, Región Cusco. De esta ciudad se continúa por la carretera que lleva a Coporaque, luego se prosigue hasta llegar a Huayhuahuasi, y de esta localidad se sigue por la trocha que conduce hasta la Laguna de Llancopi, Siendo el tiempo aproximado de viaje desde Yauri, hasta Llancopi 2.5 horas en camioneta.

Tiene un área de 25.70 Km², esta ubicada en una altitud de 4,623 m.s.n.m. (media) y se ubica geográficamente en los 14º32´53” Latitud Sur y 71º37´7” Longitud Oeste.

La superficie de su cuenca se ubica morfológicamente en la geoforma denominada “Altas Cumbres” que se caracteriza por presentar colinas con pendientes pronunciadas bajando las mismas al llegar a la laguna y picos pronunciados. El punto más alto se ubica en el cerro Lisalle a 4,970 m.s.n.m, siendo el punto más bajo la zona de la boquilla de la laguna a 4,380 m.s.n.m. La pendiente media de la cuenca es de 0.0755 m/m evaluada mediante el criterio de sustitución del rectángulo equivalente.

Su sistema de drenaje esta constituido por pequeñas quebradas que al confluir sus acuíferos, dan origen a la laguna Llancopi; la longitud del curso principal que recorre la cuenca en sentido SE tiene una longitud de 7.28 Km.


LAGUNA LLANCOPI (Cusco)


UBICACIÓN POLITICA:

REGION : CUSCOPROVINVIA : ESPINARDISTRITO : CORPORAQUE


ZONA DEL VASO

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OBJETIVOS



1. Beneficiar en forma directa e indirecta los pobladores de la localidad de Llancopi y Coporaque.

2. Dar a conocer los requerimientos para el diseño de una presa de tierra y brindar herramientas complementarias para el análisis respectivo, todo este desarrollo es mediante un trabajo coordinado y en equipo con un fin académico.


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PROYECTO

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN DE LOS ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

a) Trabajos de campo (Métodos Directos)

Perforaciones Diamantinas.

Dentro de las especificaciones principales para la realización de las perforaciones, se tiene las siguientes:

- Serán perforaciones rotatorias con extracción continua de testigos (diámetros de acuerdo al suelo y a la profundidad prevista)

- Lugueon de los testigos extraídos, elaboración del perfil con registros geológicos- geotécnicos de cada perforación.

- Se ejecutarán pruebas de permeabilidad Lefranc cada 2 m.

- Se tomarán muestras inalteradas para la ejecución de ensayos de resistencia al corte (Triaxial CU y UU)

- Los testigos de los sondeos tanto en suelo como en roca, se guardarán en cajas de madera apropiadas indicando el Nº de la perforación y la profundidad correspondiente, quedando a disposición de la supervisión del Proyecto.

En el cuadro siguiente se presenta la relación de ensayos y sondeos programados:

Los ensayos de permeabilidad se iniciaran a los 4m de profundidad.


SONDEOPROFUND.

(m)

UBICACIÓN

SONDEO

ENSAYO PERMEABILIDAD

LEFRANC y/o LUGEON Nro,

TOMA

MUESTRA

INALTERADA

S-1 17Estribo

Derecho2 ----

S-2 17Sector Central

6 1

S-3 16Estribo

Izquierdo6 1


La muestra inalterada se obtendrá a la profundidad de cimentación planteada por el consultor para los ensayos Triaxiles CU, UU y consolidación.

Métodos directos de exploración (Ensayos SPT, Cono de Peck, Veleta, etc.)

Ensayos De Penetración Estándar

Se efectuarán ensayos de penetración estándar cada 2 m en cada sondeo, siempre que las condiciones granulométricas del suelo lo permitan; es decir que dichos ensayos no serán posibles de efectuar en suelos gravosos y con presencia de piedras y bloques.

Ensayos De Resistencia Al Corte

Se tomarán muestras inalteradas para la ejecución de ensayos de resistencia al corte.

En el cuadro siguiente se presenta la relación de ensayos y sondeos programados:

SONDEO

PROFUNDIDAD

(m)

UBICACIÓN

SONDEO

ENSAYO

SPT (m.)

S-1 9Estribo

Derecho9

S-2 9 Sector Central 9

S-3 9Estribo

Izquierdo9

* Los perfiles estratigráficos serán complementados con los existentes.

Investigaciones Con Calicatas

En el eje de la presa, se ampliaran las calicatas existentes complementarias de 3.5 m de profundidad, llegando hasta una profundidad de 7,0 m cada una; con obtención de muestras alteradas, la cantidad de las muestras a obtener estarán de acuerdo a lo coordinado con la supervisión de los estudios. En el Cuadro siguiente se presentan los ensayos que serán realizados en las calicatas


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CALICATA

UBICACIÓNPROF.

(m)

MUESTRA

ALTERADA

DENSIDAD

DE CAMPO

C-1 Eje de presa M. Izquierda 7.00 X 1

C-2Eje de Presa

(Zona central)7.00 X 1

* Se llegaran a estas profundidades ampliado las calicatas existentes* Se tendrán muestras alteradas de los estratos que estén por debajo de las

profundidades a las que se llego enel estudio preliminar, con fines de caracterización del suelo.

Ensayos de Laboratorio

Con las muestras representativas se realizarán ensayos de mecánica de suelos, entre los principales se tiene:

- Granulometría- Límites de Atterberg- Pesos específicos- Densidad (máx. y mín.)- Humedad natural

Las muestras alteradas que se obtengan de los estratos que se ubiquen por debajo de la profundidad a la cual se llego en el estudio geológico/geogénico preliminar serán procesadas en el laboratorio del PMI a cargo de personal de la institución. Los resultados de estos ensayos serán entregados al consultor para su análisis e inclusión dentro del estudio a realizar.

INTERPRETACIÓN

Interpretación de cada uno de los ensayos de campo y laboratorio, correlacionando con las investigaciones detalladas en el item anterior, con la finalidad de determinar el perfil estratigráfico en el eje y en el vaso, las condiciones de diseño y estanqueidad de la presa,

Los resultados de las investigaciones geotécnicas de campo permitirán desarrollar los siguientes análisis:

- Evaluación de los posibles asentamientos diferenciales en la cimentación de la presa



- Evaluación de la probable ocurrencia de deslizamientos con superficies de falla en la cimentación de la presa de gravedad, en condiciones estática y sísmica durante la operación del reservorio.

- Evaluación del caudal de filtración a través de la cimentación de la presa.- Evaluación de la presencia del fenómeno de erosión interna o tubificación a través de capas

de suelo componentes de la cimentación de la presa.- Determinar la resistencia, capacidad de carga admisible y la profundidad de cimentación de

la presa.


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- Caracterización de las condiciones geotécnicas de la zona materia de estudio, e identificación de los factores que inciden en la estabilidad y permeabilidad de la presa, con las recomendaciones de tratamiento pertinentes para su diseño respectivo.

- Recomendaciones respecto al control y seguimiento del comportamiento de los suelos y presa, post construcción a través de instrumentación apropiada para el presente proyecto.

- Recomendaciones a tomar en cuenta en la fase de diseño de la presa.



ANEXOS


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