INTRODUCCION:
En el presente captulo se analizarn las caractersticas
geotcnicas de rocas y suelos, desde el punto de vista esttico, como
terrenos de fundacin y la dinmica respectiva frente a procesos
externos como gravitacionales, ssmicos, hidrodinmicos y otros. Los
suelos del Cusco han sido ampliamente estudiados en cuanto se
refiere a sus propiedades fsicas muy poco respecto a sus
propiedades mecnicas, asimismo existen escasos estudios efectuados
sobre la dinmica de los suelos, muy recientemente se vienen
enfatizando estos estudios. Existe una gran diversidad de tipos de
suelos, predominando el suelo lagunar, con horizontes buenos y
regulares a suelos psimos, en lneas generales son una alternancia
de pelitas con arenas poco consistentes y suelos orgnicos,
diatomaceos de psima calidad en cuanto a capacidad portante se
refiere. Cabe indicar adems gran parte de stos suelos se encuentran
saturados permanentemente. Considerando los niveles freticos
superficiales y la mala calidad de los suelos (en general) y la
zona de riesgo ssmico alto, los materiales estn propensos a la
amplificacin, densificacin y tal vez licuacin durante un
terremoto.Se cuenta dentro de los datos con innumerables calicatas
pero lamentablemente la mayor parte de stos no sobrepasan los 2
metros, por lo que brindan muy poca informacin, mayormente reportan
suelo vegetal, arcillas muy recientes y algunos horizontes,
pelticos de material lagunar, algunas veces las gravas recientes
del ro Huatanay y afluentes.
SUELOEl inventario del componente SUELO tiene como objetivo
aportar la informacin que permita en laETAPA II identificar suelos
con: Funcin productiva relevante. Funcin reguladora significativa.
Funcin de hbitat destacable. Impactos/riesgos relevantes por
contaminacin, compactacin y erosin.Es de especial relevancia para
una planificacin de alcance regional disponer de
informacinedafolgica relacionada a las funciones productiva,
reguladora y de hbitat de los suelos, los grados deintervencin y la
presencia de sitios con condiciones especiales dentro del
respectivo contexto regional.El inventario del SUELO debe buscar
incorporar la siguiente informacin, la cual en lo posible tieneque
ser representada de manera cartogrfica a travs de zonificaciones,
isolneas, conos, grficos.
DESCRIPCION DEL SITIO:
Geolgicamente este rea presenta u n relieve que corresponde a
una quebrada, caracterizada por su forma accidentada que esta
limitada por el rio salka. En general la configuracin irregular de
los cerros esta controlada por las caractersticas estructurales de
los afloramientos rocosos.
CARACTERIZACION GEOTECNICA DE ROCAS:Se hace una descripcin
cualitativa de algunos datos experimentales de los diferentes
grupos de rocas, por la gran heterogeneidad y factores que influyen
en el comportamiento mecnico, es que se debe tener cuidado al usar
dichos datos:
GRUPO MITU:- Horizontes volcnicos (sin metamorfismo visible) muy
resistentes- Volcnicos metamorfizados e intemperizados incoherentes
(derrames lvicos masivos andesticos y riolticos), fcilmente
deleznables. En cambio los aglomerados son bastantes resistentes.-
Los paquetes sedimentarios son medianamente resistentes.- Existen
deslizamientos antiguos y activos que comprometen este grupo (valle
del Huatanay al este de Huasao).
FORMACION HUAMBUTIO HUANCANE:
- Horizontes de conglomerados medianamente a poco resistentes.-
Secuencias arenosas y lutceas resistentes (dependiendo de su grado
de fracturamiento).- Secuencias de areniscas cuarzosas masivas en
gruesos paquetes bastante resistentes (areniscas cementadas).-
Areniscas cuarzosas friables, de muy baja resistencia mecnica pero
bastante resistentes al intemperismo qumico.- La formacin Huancan
sino est muy fracturada, es bastante resistente por lo que destaca
ntidamente en la topografa formando escarpas muy pronunciadas.
FORMACION YUNCAYPATA:
- Lentes calcreos resistentes, destacan en la topografa
(explanada de Sacsayhuamn).- Conjunto de lutitas y dems pelitas
medianamente resistentes (buenos como terrenos de fundacin).-
Secuencias de evaporitas, yesos, margas, arcillitas incoherentes
todos psimos como terrenos de fundacin, especialmente en presencia
de agua se reblandecen grandemente, producindose derrumbes,
deslizamientos, hundimientos (Urb. El Bosque, Quilquemayo, Puqun,
Saphy, Pumamocco, Torrechayoc, Quebrada Picchu y otros).- En
conjunto son poco resistentes al intemperismo qumico, las aguas
circulantes que atraviesan sta formacin son duras.- Afloran en gran
proporcin en el valle del Cusco, ocupando generalmente depresiones
(explanada de Sacsayhuamn, roca de basamento del valle del Cusco,
Occopata, Puqun, Saphy y otros.
GRUPO SAN JERONIMO (CAPAS ROJAS):- Conformada por tres
secuencias de buen comportamiento geotcnico.- La secuencia Kayra
(areniscas, lutitas y dems finos) guardan una homogeneidad
estructural, por lo que son buenos materiales de fundacin.- Sobre
la formacin Kayra existen numerosos asentamientos humanos como por
ejemplo: PP. JJ. Barrio de Dios (Margen Derecha del ro Huatanay),
Viva el Per, Manco Cpac, General Ollanta.- La formacin es de mejor
comportamiento an, por contener secuencias de areniscas compactas,
pero stas afloran en las zonas de cumbres de las montaas de
Vilcaconga.- En general poseen una buena resistencia mecnica por lo
que conforman las elevaciones circundantes al valle del Cusco.
Existen algunos deslizamientos antiguos en la quebrada de Huancaro,
Tancarpata, en la zona de Picol y San Jernimo (stas ltimas con
actividad reciente).- Las ltimas glaciaciones y la actividad
tectnica reciente han erosionado gradualmente stos materiales y
ahora conforman gran parte de los coluviales circundantes a la
ciudad del Cusco (Saphy, complejo de conos al pie del callamiento
Tambomachay).- La resistencia mecnica de stos materiales disminuye
segn el contenido de finos que poseen en sus horizontes.
STOCK DE MICRODIORITA DE SACSAYHUAMAN:- Macizo microdiortico
intensamente fracturado y meteorizado.- El comportamiento mecnico
(geotcnico) es diferenciado, dependiendo del grado de
fracturamiento y alteracin. Las pruebas experimentales efectuadas
por O.I.S.T (1984) arrojan 2 valores totalmente diferentes por lo
que es necesario realizar las pruebas en cada lugar en particular.-
En los lugares que aflora, posee fuerte cobertura de suelo eluvial,
por lo que constituye un aporte importante en la erosin y carga de
lo ros.
FORMACION PUMANMARCA:- Resistencia mecnica diferenciada, grandes
bloques de caliza de regular resistencia, el conjunto catico que
viene a ser la matriz de los bloques es de comportamiento geotcnico
malo (a veces regular).- Afloran ampliamente en las urbanizaciones
Ucchullo Alto, Los Incas, Villa San Blas y edificaciones
circundantes a la va de acceso a Sacsayhuamn.- Los horizontes
arcillosos pueden presentar problemas de reptacin y deslizamiento,
como el que ocurri en la va a Sacsayhuamn
VOLCANICO RUMICOLCA:- En general son resistentes al corte, por
lo que son intensamente utilizadas como materiales de construccin,
desde la poca Pre-Inca e Inca. Son los mejores materiales de
construccin de la zona (como piedra de construccin).- Son
livianas.- Son resistentes a la erosin.- No constituyen problema
para la geodinmica.
FORMACION SAN SEBASTIAN:- Afloran a lo largo del fondo y
borduras del valle del Cusco (hasta la zona de angostura al SE),
ocupa gran parte de los terrenos de fundacin de la ciudad del
Cusco.- Su comportamiento geotcnico es muy variado debido a la
heterogeneidad en su litologa y disposicin espacial dentro de la
cuenca. Por ejemplo existe una disposicin de conos aluviales (de
esa poca) en las borduras con predominancia de partculas gruesas,
as mismo depsitos arenosos y polticos hacia el centro de la cuenca,
igualmente horizontes orgnicos y diatomceos en algunos lugares ms
que en otros .- Los horizonte y zonas de granulometra gruesa y
compacta son buenas como materiales de sustentacin, en cambio
horizontes de arenas limos y arcillas son regulares a malos, pero
aquellos con turbas y diatomitas son psimas (ver plano N 8).- La
presencia de agua permanente en stos horizontes empeora an ms la
calidad de los mismos.
MATERIALES COLUVIO-ALUVIONALES:- Los coluviales antiguos,
especialmente de las zonas de Saphy y San Jernimo, se encuentran
cementados por lo que soportan taludes verticales, pero se
encuentran en constante retrabajo (como se observa en el plano
geolgico). Estos materiales poseen una resistencia mecnica temporal
por lo que los pobladores confiados construyen sus edificaciones al
borde de los precipicios y despus ven el avance progresivo de la
erosin, para despus tener que abandonar.- Estos materiales
constituyen el aporte fundamental a las actuales cargas de los ros
(Saphy, Angostura y otros)- Como terreno es bueno, solo que se
ubican en cono-terrazas alta (sectores de San Cristbal, Santa Ana,
Ayahuayco y otros), con permanente erosin, por lo que es necesario
dejar un buen margen en los bordes de las escarpas (20 m. mnimo).-
Los materiales coluviales son de por s inestables, debido a su
disposicin espacial en los flancos de las elevaciones y al pie de
stos. Sin embargo existen muchas urbanizaciones y asentamientos
humanos sobre stos materiales: Saphy, Ayahuayco, El Bosque, Puqun,
Independencia, Santiago, Ucchullo, Accin Popular, San Sebastin
norte, Margen Derecha y otros.- Los materiales coluvio-aluviales
poseen un buen comportamiento geotcnico como terreno de fundacin
(restando otro tipo de peligro) son buenos materiales de
sustentacin. (Larapa, San Jernimo y otros).
MATERIALES COLUVIO-ELUVIALES:- Material vegetal, malo como
terreno de fundacin, por las caractersticas de material
inconsolidado y su ubicacin en pendientes y zonas elevadas.- En
stas zonas, ser necesario eliminar sta cobertura para cimentar en
suelo ms firme o roca.
MATERIALES FLUVIALES:- Dependiendo de su grado de compactacin y
clasificacin son buenos materiales de sustentacin.- Tienen el
inconveniente de estar casi siempre saturados.
MECANICA DE SUELOS:
PROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS:Dentro de los suelos ms
caractersticos en la cuenca del valle del Cusco se tienen los
siguientes:1.- Cuaternario Lacustre:Q-La1: Gravas arenosasQ-La2:
LodolitasQ-La3: Arenas y limos
2.- Cuaternario Palustre:Q-Pa1: Suelos orgnicosQ-Pa2: Suelos
diatomceos3.- Coluviones:Q-Cl: Gravas conglomerdicasareno
arcillosas
4.- Coluvio-Aluvionales:Q-Ca: Gravas areno limosas arcillosas y
cascajales
5.- Coluvio-Eluviales:Q-Ce: Cascajales y terrenos de cultivo6.-
Fluviales: Q-Fl: Gravas clasificadas
Se eligieron aleatoriamente de lugares ms representativos . Del
anlisis respectivo podemos ver que los suelos as caracterizados son
por lo general arcillosos, limosos y orgnicos (MH, SH, OH, ML y
otros), adems poseen un alta plasticidad, especialmente aquellos
suelos lagunares distales que se ubican en las partes centrales de
la cuenca en donde se encuentran importantes edificaciones con
valores de IP que superan fcilmente valores de 70-80% . Los suelos
que poseen mejores propiedades fsicas son aquellos clasificados
como coluviones, coluvio, aluvionales, fluviales, gran parte de
stos se ubican en la periferia de la ciudad, pero lamentablemente
en una menor proporcin que los suelos lagunares, excepto en algunas
zonas como las de San Jernimo-Larapa, aunque con el inconveniente
de los niveles freticos muy superficiales.
PROPIEDADES MECANICAS DE LOS SUELOS:Segn se aprecia en el cuadro
N 20 en primer lugar las muestras analizadas demuestran una gran
variacin en su comportamiento mecnico, en cuanto se refiere a su
ubicacin y contenido de humedad. Una muestra de similares
caractersticas tiene diferente comportamiento en los diferentes
lugares. Los resultados que se obtienen son promedios de 2 o ms
muestras, recogidas de diferentes lugares, sin embargo stas se
usaran para tener una idea global del comportamiento de stos
materiales, ms no as para su uso directo en obra, por que en cada
lugar especfico es necesario efectuar las pruebas. En la mayora de
los suelos la muestra roca seca es escasa y superficial, debido a
la gran abundancia de agua, gran parte de los suelos del Cusco estn
saturados por lo que sern vlidos aquellos valores con un
considerable contenido de agua (> 50%), para efectos de las
cimentaciones.
UNIDADES GEOTECNICAS:Se agrupan las siguientes unidades
geotcnicas de acuerdo a su afinidad litolgica y comportamiento
geotcnico, asimismo su agrupacin gentica y su respectiva ubicacin
respecto a al cuenca de sedimentacin. Cabe indicar que stos grupos
geotcnicos de rocas y de suelos reflejan lo observado en
superficies, que podra ser entre 2 y 5 metros de profundidad
(mximo) ya que en muchos lugares existir la estratificacin de
varias unidades, por ejemplo en las zonas de Ttio y alrededores, en
la base existen gravas arenosas, para luego pasar a lodositas y
stas a su vez estn cortadas por terrazas recientes de materiales
fluvio-aluvionales. Se ha agrupado en 7 unidades principales,
pudiendo tener cada unidad sus respectivas subunidades.
G1-R: ROCA FRESCA.-Slo es posible encontrar en superficies
recientemente erosionadas, en la que los horizontes meteorizados
son retirados. Es importante considerar ya que el crecimiento
urbano es en gran medida hacia zonas rocasas (especialmente en las
zonas de Puqun, Santiago, Chocco, Viva el Per, General Ollanta y
otros, substrato rgido de propiedades fsicomecnicas de rocas duras
con respecto a las dems unidades.
G2-r: ROCA ALTERADA.-De amplia distribucin, en los lugares antes
mencionados, adems de las zonas de Saphy (Intrusivo y Yuncaypata
alterados) y gran parte de la margen derecha del ro Huatanay (Grupo
San Jernimo). Se define como un substrato rgido estable, poco
permeable de propiedades fisicomecnicas superiores a los suelos,
dependiendo de su gran alteracin. Las profundidades a las que se
encuentran son variables desde la superficie en los flancos del
valle hasta aproximadamente 100 metros en el fondo del valle,
formando el paleorelieve pre-cuaternario.
G3-Lo: SUELO LODOLITICO.-Conformado por una alternancia de
arena, limo, arcilla, con una predominancia de los ltimos y tambin
gravillas, de potencias considerables que en algunos lugares deben
sobrepasar los 100 metros (secciones levantadas por E. Crdova, R.
Escobedo 1980). Las proporciones de limo le dan caractersticas
propias a cada suelo de ste tipo ya que una mayor proporcin
implicar suelos inestables por la gran susceptibilidad del limo al
agua, algunos deslizamientos en stos tipos de suelos es debido
fundamentalmente a ste tipo de materiales (1 de Mayo, Los Andenes,
Los Incas, San Sebastin y otros) igualmente existen asentamientos
diferenciales y hundimientos en los lugares antes indicados y otras
como la zona de Saphy (Conquistadores, Calle Saphy). Existen
horizontes con predominancia de arcillas, con una alta plasticidad
propensas a la reptacin (Saphy, San Sebastin, Progreso y otros).
Los horizontes arenosos son deleznables, conjunto de arenas sueltas
mayormente finas, propensas a licuacin. Esta unidad geotcnica es
predominante en la ciudad del Cusco y frecuentemente se
interestratifican con horizontes palustres, las que empeoran an ms
su calidad.
G4-Pa: SUELO PALUSTRE.-Se extiende prcticamente a lo largo de
toda la cuenca, se ha formado en una poca determinada de la cuenca
en la que escasea o fuga el agua. Se puede dividir en dos
subunidades:
- G4-Pa1: PALUSTRE ORGANICO.-con horizontes turbosos
interestratificados con lodositas (zonas de Huancaro, Huanchac,
Progreso, San Francisco) con propiedades fsicas fuera de los
normales, gran contenido de agua, un bajo peso unitario .
- G4-Pa2: PALUSTRE DIATOMACEO.-ampliamente extendido
prcticamente en toda la cuenca (Huancaro, Viva el Per, Tancarpata,
San Sebastin, San Jernimo, Kayra), en espesores variados (ver
grfico N 18). Igualmente su contenido de agua es altsimo (mayor al
300% en algunos casos), con ndices de porosidad de 5.8, con ndices
de consistencia altos, lmite lquido entre 200-250 y un lmite de
plstico superior a 120. Dando ndices de plasticidad hasta de
118%
G5-Fb1: FLUJO DE BARRO GRAVO-ARENOSO.-Flujo de barro grueso,
proveniente de aluviones y coluviones, se ubican en las borduras de
la cuenca, estn conformadas por gravas angulosas o cantizales de
cantos angulosos a subredondeados, en una matriz areno arcilloso ,
los tamaos mayores a la arcilla son los predominantes, se
encuentran fuertemente ligadas por sedimentos finos, existen
fuertes paquetes de ste suelo que llegan a medir ms de 100 metros
(zona de Saphy, San Jernimo), estos flujos de barro son a veces
denominados como materiales fluvioglaciricos, pero en realidad son
coluviones, gran parte de stos es fruto de la actividad tectnica de
la falla Tambomachay, conjuntamente que las crisis climticas.
G6-FB2: FLUJOS DE BARRO GRAVO-ARENO-ARCILLOSO.-Un poco ms
distales que las anteriores, con respecto a las borduras de cuenca,
estn caracterizadas por gravas arenosas, limosas bastante
arcillosas. Son fluvioaluvionales, en algunos sectores son
puramente arcillosas y arenoarcillosas con escasos horizontes de
gravas. Se ubican por ejemplo en las zonas distales de San Sebastin
y San Jernimo, asimismo en las zonas de la Urb. Tpac Amaru, Larapa
parte baja, San Jernimo parte baja y otros. Son suelos
coluvioaluviales y fluvioaluviales, cubren buena proporcin de suelo
en el valle del Cusco.
LOS SUELOS Y LAS CONSTRUCCIONES SISMORESISTENTES.-Los problemas
de la construccin en el pas, en especial en las regiones de la
sierra son verdaderamente preocupantes, las ciudades medianas como
la del Cusco, sufren el crecimiento acelerado y la consiguiente
improvisacin en la ocupacin de los territorios, ligados a los
escasos recursos de sus pobladores para ajustarse a una
racionalidad y sistematizacin, con la mirada indiferente de las
diferentes autoridades. Las zonas de mayor preocupacin son las
periferias en las que ms del 80% de las construcciones son de
adobe, disminuyendo este porcentaje en las partes bajas de la
ciudad, especialmente hacia las pocas zonas residenciales modernas
(Mariscal Gamarra, Santa Rosa, Magisterio, Ttio, La Florida,
Huancaro, Larapa y otros) inclusive el centro de la ciudad que
constituye el casco monumental est construida mayoritariamente en
adobe. El espacio horizontal disponible en la ciudad del Cusco es
muy reducido por lo que la expansin urbana se efecta hacia las
montaas que rodean a la ciudad. Un muestreo efectuado en el ao de
1983 por la Facultad de Ingeniera Civil de la UNSAAC en uno de los
pueblos jvenes que rodean a la ciudad (Picchu) di como resultado lo
siguiente:
- Las construcciones son de adobe (slo el 1% de ladrillo y
concreto).- El 56% de las construcciones son de un piso, mientras
que el 35.5% son de 2 pisos y el 2% de 3 pisos.- La cimentacin de
las viviendas es de piedra y barro.- El 85% de las construcciones
son efectuadas por los mismos propietarios.- Ausencia de
sobrecimiento.- Ausencia de refuerzos estructurales que mejoren la
sismoresistencia.- Las caractersticas geomorfolgicas y geotcnicas
son desfavorables (en algunos casos muy crticos).
ZONAS ECOLGICAS ECONMICAS DE LA SUB CUENCA
A continuacin se describen las principales zonas ecolgicas
econmicas de lasubcuenca y se muestran su ubicacin en un mapa.
Zona 01
Zona 02
Zona 03
Zona 04
Zona 05
Zona 06
Zona 07
Zona 08
