Story Transcript
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
V.- GEOLOGIA Y GEOTECNIA 1
GENERALIDADES
1.1
Introducción: El presente informe corresponde a los trabajos realizados para el estudio geológico y geotécnico del proyecto Construcción de la Carretera Paclas - Cuchulia
1.2
Características del Proyecto: Ejecución de una carretera de 22,889.36 metros, con un ancho de rodadura de 3.50 m. con bermas de 0.50m a ambos lados, cunetas longitudinales de sección triangular de 0.75 m. de ancho x 0.30 m. de profundidad, con una capa de rodadura de 0.20m. con material de cantera.
1.3
Ubicación y Accesibilidad del área de Estudio: El inicio del proyecto se ubica en el distrito de San Jerónimo de Paclas, provincia de Luya y el punto de llegada es en la localidad de Cuchulia, distrito de Jazan, provincia de Bongara. Para llegar al punto de inicio de la carretera ubicada en la localidad de Paclas se sigue el siguiente recorrido: Chachapoyas- Lamud
:
30.00.........Km (carretera afirmada)
Lamud - Olto
:
6.00 ....... Km (carretera afirmada)
Olto - Paclas
:
15.00 ....... Km (trocha carrozable)
:
51.00 Km
TOTAL 1.4
Objetivos del Estudio: El objetivo central del estudio es el de determinar las características litológicas y geotécnicas de los terrenos por donde se ubica la carretera Paclas - Cuchulia, dentro de los objetivos específicos tenemos los siguientes:
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
•
Geología regional
•
Características geológicas y geotécnica de la ruta: tipo y clase de rocas, origen y tipo de material cuaternario, caracterización geotécnica.
•
Evaluación de la sismicidad.
•
Estabilidad de taludes
El programa seguido para cumplir con los objetivos planteados es el siguiente:
1.5
•
Recopilación de información cartográfica y bibliográfica
•
Programación del reconocimiento del terreno
•
Actividades del reconocimiento del terreno
•
Relevamiento geológico geotécnico de los terrenos que interesan al proyecto
•
Toma de muestras alteradas de suelos y rocas
•
Elaboración del Informe Geotécnico
Metodología. Para la ejecución del presente estudio se ha desarrollado una metodología que comprende tres etapas que a continuación se describen: a) Fase Preliminar de Gabinete En esta primera etapa se recopiló la información geológica y otras afines que existen sobre el área y que sirvieron para elaborar el presente estudio. Asimismo, se recopiló el material cartográfico respectivo. b) Fase de Campo Durante esta etapa se recorrió gran parte del área, hasta los lugares donde fue factible llegar, se verifico las características litológicas más representativas, necesarios para redactar el respectivo informe. c) Fase Final de Gabinete En esta etapa se efectuó un reajuste de la interpretación realizada sobre las imágenes, y datos de campo obtenidos, cuya descripción se presenta en el siguiente informe.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
2
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
MARCO GEOLOGICO REGIONAL En el ámbito regional en la parte sur del departamento de Amazonas afloran rocas sedimentarias, metamórficas y en menor proporción rocas intrusivas cuyas edades abarcan desde el precambriano hasta el cuaternario. El basamento de la región está conformado por una secuencia de rocas metamórficas ( esquistos, gneis, metasedimentitas) datadas del proterozoico que han sido agrupadas en la unidad litoestratigráfica conocida como Complejo Marañón y que han formado después de un intenso metamorfismo regional de rocas pelíticas y samíticas anteriores, por encima de esta litofácie encontramos
una
secuencia de rocas feldespáticas con horizontes de piroclásticos rojizos conocidos como Grupo Mitu, sus afloramientos tienen un color rojizo muy resaltante, y se extienden en el valle de Utcubamba entre Tialango y puente Corontachaca. En el mesozoico se acondicionó una gran cuenca en el ámbito regional donde se depositaron una secuencia de
rocas carbonatadas que tienen gran desarrollo en
Amazonas, unidad conocida como Grupo Pucará datada del Triásico Superior hasta el Jurásico inferior, de acuerdo a las diferentes fácies que presenta se ha subdividido en 3 formaciones: Formación Chambará, Aramachay y Condorsinga, importantes afloramientos de esta roca se aprecian en la localidad de Colpa ( río Snche) así como en la cuenca del río Huayabamba. Sobreyaciendo al grupo Pucará encontramos capas rojas de areniscas feldespáticas, microconglomerados, rocas que se han agrupado en la Formación Sarayaquillo, este material aflora en la carretera a Soloco, así como entre Ingenio y el valle del río Chiriaco. Posteriormente a la orogénesis del jurásico superior los sedimentos del cretáceo depositadas en discordancia angular
sobre rocas plegadas del triásico-jurásico incluso
sobre rocas del paleozoico o precanbriano, la secuencia cretácica está ampliamente distribuida y consta de estratos de areniscas cuarzosas ( Grupo Goyllarisquizga) del cretáceo inferior que tienen gran desarrollo en la zona sur de Amazonas y de calizas, margas y lutitas en el cretáceo medio a superior ( formación Chulec, Pulluicana, etc.) Las rocas del terciario han sido denominadas capas rojas terciarias y se le encuentra en la cuenca sinclinal del Utcubamba y Chinchipe y son sedimentos de origen continental. En el cuaternario están presentes materiales sedimentarios no consolidados como son depósitos fluviales-aluviales en el fondo y laderas bajas de los valles, residuales que cubren a la roca madre.
CONSULTOR: M&R
depósitos coluviales y
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Las rocas intrusivas son muy escasas, existen pequeños plutones de rocas ácidas e intermedias por ejemplo el plutón de Quisango, en la provincia de Luya, cerca de Kuelap, el plutón de Haylla Belen, el plutón de Plazapampa, etc., las rocas volcánicas prácticamente están ausentes en la zona sur de Amazonas, existen algunos derrames y piroclásticos cerca al límite con la Libertad. 2.1
Descripción de Unidades Geológicas Regionales En el Región de Amazonas se evidencia una diversidad de formaciones líticas, con predominancia de rocas sedimentarias, metamórficas y amplios afloramientos de rocas ígneas, cuyas edades van del paleozoico inferior al Cuaternario reciente. 1. Paleozoico a. Complejo del Marañón (Pe-cm) En el mapa geológico, se observa esta unidad al sur oeste del departamento, distribuyéndose en forma paralela al curso del río Marañón, llegando hasta la parte central del departamento. El complejo del Marañón tiene diversas unidades litológicas, cuyos contactos son confusos y poco diferenciables a la escala estudiada.
Predominan
mayormente
rocas
metamórficas
conformadas
por
esquistos, gneises, esquistos micáceos y metasedimentitas (pizarras, cuarcitas, filitas y areniscascuarciticas) Los esquistos y gneises tienen mayormente texturas foliadas y en menor volumen texturas controladas por la dirección de los componentes mineralógicos. Los esquistos son generalmente de cuarzo y micas con algunas plagioclasas y granates; en cambio los ortogneises son graníticotonalíticos con cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa, biotita, granate; tienen texturas protoclásticas a miloníticas; en algunos casos se observa porfiroblastos de granate y agregados de cuarzo con feldespastos. Los esquistos son verdes, grises, gris oscuros y están asociados con abundantes vetas de cuarzo y algunos cuerpos de diques de andesitas y diabasas, las rocas más comunes son esquistos cuarzosos,
esquistos
de
cuarzo
sericita
y
esquistos
graníticos.Las
Metasedimentitas, constituyen un conjunto de rocas metamórficas de bajo grado, muestran aún remanentes de la estratificación original donde se intercalan pizarras, esquistos micáceos, filitas, cuarcitas, areniscas cuarcíticas y mármoles. Todas las unidades del Complejo del Marañón son el resultado de procesos de metamorfismo regional que se manifiesta por el grado de deformación y la variedad de minerales metamórficos. Estas rocas se encuentran infrayaciendo en discordancia angular a rocas mesozoicas.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Según su posición estratigráfica y por correlación con otros macizos metamórficos, se considera que el metamorfismo que dio lugar a estas rocas aconteció durante el Neoproterozoico hasta el paleozoico inferior. b. Grupo Mitu (Ps-mi) Son sedimentos continentales con muy marcadas variaciones laterales de litología, cuya composición se encuentra conformada por aglomerados, areniscas y limo arcillitas intercaladas con vulcanitas (lavas andesíticas) y piroclastos de color verde violáceo, cuyos espesores varían rápidamente de un lugar a otro. Sus principales afloramientos se distribuyen aisladamente al sur del departamento y a lo largo del río Utcubamba, sobresaliendo al sur de Chachapoyas y prolongándose hacia Pedro Ruiz y alrededores de Pomacochas. De acuerdo a la evidencia paleontológica encontrada, se considera que este grupo aconteció en el Paleozoico superior. 2. Mesozoico c. Grupo Pucara (TJ-pu) El grupo Pucará está constituido por calizas de colores grises, pardos amarillentos con tonalidades rojizas por meteorización en estratos medios a delgados a veces ondulados y de aspecto brechoide, la brecha se compone de fragmentos de calizas angulosas y tamaño variado en matriz gris violácea de grano fino. El grupo Pucará, influye notablemente en la morfología permitiendo el desarrollo de un relieve cárstico con abundantes cavernas y colinas, generalmente se encuentra cubierto por vegetación tipo selva. Esta unidad tiene amplia distribución en todo el área de estudio en forma paralela al control estructural de la cordillera oriental y ocupando grandes extensiones en los alrededores de Chachapoyas, Lamud, Aramango y más al norte cerca al marañón, prolongándose hacia la frontera con el Ecuador. De acuerdo a las evidencias paleontológicas encontradas, en este grupo, seconsidera que aconteció a fines del Triásico superior d. Formación Chambará (TJ-ch) La formación Chambará se encuentra formando núcleos de pliegues anticlinales, conformado por calizas que contienen generalmente abundante nódulos e inclusiones silíceas de forma irregular, las calizas son bastante resistentes, de apariencia maciza, sin embargo en algunos lugares se observan abundantes cuevas y depresiones; además, forma farallones y escarpes empinados. Las calizas de la formación Chambará son grises a gris oscuras con coloraciones superficiales beiges a marrón claro; se les describe como biomicritas, calizas dolomíticas, algunas dolomitas espáticas y calizas micríticas dolomitizadas; CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
contienen espículas de esponjas, restos de ostracodos, calciesferas, bivalvos equinodermos, etc., generalmente reemplazados porcalcita espática. Esta unidad aflora en reducidas extensiones en forma alargada al oeste de Chachapoyas y Lamud. De acuerdo a las evidencias paleontológicas encontradas, se considera que este grupo aconteció a fines del Triásico superior. e. Formación Aramachay (Ji-a) La Formación Aramachay, es fácilmente reconocible por sus afloramientos menos resistentes a la erosión, sus estratos están generalmente limitados por superficies de estratificación planas y paralelas. Está conformada por calizas y limoarcillitas color marrón oscuro, intercaladas con calizas grises a negras, bituminosas, limoarcillitas calcáreas color marrón oscuro, diferenciables por su menor resistencia a la erosión y porque superficialmente presentan coloraciones cremas de aspecto terroso. Sus afloramientos se presentan en forma localizada al oeste de Chachapoyas con distribución paralela a la unidad anterior. De acuerdo a las evidencias paleontológicas encontradas, se considera que este grupo se desarrolló a comienzos del Jurásico. f. Formación Condorsinga (Ji-c) La formación Condorsinga, se caracteriza por su estratificación delgada en su base y gruesa hacia el tope, además es más resistente a la erosión. Consiste de una secuencia de calizas micríticas de color gris a beige, generalmente expuesta en estratos delgados, con superficies de estratificación algo onduladas, paralelas y discontinuas. En algunos casos, tiene intercalaciones de limoarcillitas delgadas de colores gris claro, verdoso a amarillentas. Los estratos en algunos casos, muestran deformación tipo slumping o deslizamientos. Un pequeño afloramiento de esta unidad se puede notar al oeste de Chachapoyas en forma paralela a la anterior. De acuerdo a las evidencias paleontológicas encontradas, se considera que este grupo se desarrolló durante el Jurásico inferior. g. Formación Oyotun (Jm-o) La Formación OYOTUN, se observan en ambas márgenes de los ríos Naraime y Congaza. Antes de la confluencia de los ríos Naraime y Congaza se observa aglomerados volcánicos de color gris oscuro. Litológicamente, esta constituido por capas delgadas a medianas de andesitas y dacitas de color gris a gris verdedosa, a veces bastante fracturadas y meteorizadas.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
h. Formación Sarayaquillo (Js-s) La característica principal de esta formación es la coloración rojiza y un relieve más suave con respecto a las unidades adyacentes. Consiste principalmente de lodolitas, limolitas y areniscas rojas intercaladas en estratos medios. En la parte superior se intercalan areniscas gris claras a marrón claro en estratos de grosores variables desde algunos centímetros hasta un metro. Las rocas de la formación Sarayaquillo presentan abundantes estructuras sedimentarias, en algunos casos las areniscas gris verdosas, incluyen restos de troncos y tallos de plantas con láminas delgadas de carbón. También se observan algunas brechas con fragmentos de calizas y areniscas rojizas, rodeados por una matriz calcárea areniscosa de color rojo, intercaladas con areniscas y limolitas rojas que contienen cuerpos lenticulares de conglomerados. Sin embargo, las más abundantes son las lodolitas rojas y las areniscas tipo grawacas y arcosas líticas. Los afloramientos de esta unidad se extienden ampliamente en forma regional en la parte oriental del departamento y se distribuyen paralelamente al grupo Pucará a manera de franjas longitudinales que se orientan de SE –NO. Los únicos restos paleontológicos encontrados dentro de la secuencia de la formación Sarayaquillo, son troncos y tallos indeterminados. Se presume que se depositaron durante el jurásico superior. i. Grupo Oriente (Ki-o) Esta conformado de areniscas cuarzosas blancas de grano grueso en estratos gruesos bastante resistentes que generan escarpas muy empinadas; se encuentran algunas intercalaciones de limoarcillitas y limolitas grises en partes gris verdosas con grosores hasta 1.5 m. Sobre las areniscas cuarzosas se encuentran areniscas grises a gris claras, intercaladas con limoarcillitas, limolitas y areniscas de grano fino de color gris a gris oscuro en estratos medios a delgados de 10 a 40 cm. de grosor; ocasionalmente se encuentran capas de areniscas cuarzosas gris claras a blancas de grano fino que alcanzan grosores hasta de 4 m. En esta unidad destaca el contenido de material carbonoso como laminillas y concentraciones pequeñas que le otorgan al conjunto una coloración gris con florescencias amarillentas. Esta unidad tiene amplia distribución en la parte oriental del departamento, extendiéndose de sur a norte en forma paralela al eje principal de la cordillera oriental; alcanza sus mayores extensiones hacia el sur-sureste entre Chachapoyas, Mendoza y Jumbilla. De acuerdo a la escasa evidencia paleontológica, su posición estratigráfica y por extensión con otros afloramientos descritos en áreas vecinas, la secuencia de arenisca del Grupo Oriente se ha depositado durante el Cretáceo inferior. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
j. Grupo Goyllarisquizga (Ki-g) El grupo Goyllarisquizga, presenta, una secuencia silíceo clástica de arenisca cuarzosa y limoarcillitas grises, formando franjas alargadas asociadas mayormente a fallas inversas o pliegues anticlinales. El Grupo Goyllarisquizga consiste de areniscas cuarzosas de color blanco, blanco rojizo, blanco grisáceo a crema con coloraciones rojizas y pardas debido a la meteorización; en conjunto forma capas macizas de areniscas separadas por capas menos resistentes que corresponden a limolitas y limoarcillitas grises y verdosas. La parte inferior de la secuencia consiste mayormente de areniscas y en algunas áreas se encuentra un conglomerado cuarzoso, polimíctico en la base. En la parte superior predominan las areniscas; no obstante, que existen un incremento importante de las limoarcillitas y limolitas grises a verdosas notándose también una disminución en el grosor de los estratos de areniscas y en el tamaño de los granos; ocasionalmente se puede encontrar algunos conglomerados polimícticos finos que no exceden de 1 m. Extensos afloramientos de esta unidad se presentan al sur y sur oeste del departamento estando afectados por un sistema estructural que predomina en la región. De acuerdo a la escasa evidencia paleontológica, a su posición estratigráfica y por extensión con otros afloramientos descritos en áreas vecinas, se estima que la secuencia de areniscas del Grupo Goyllarisquizga se depositó en el Cretáceo inferior k. formación Pariatambo (Ki-pa) Consiste en una secuencia de calizas margosas negras fuertemente bituminosas que se distribuyen en forma muy limitada al suroeste de Bagua cerca a limón. Esta unidad tiene algunos horizontes fosilíferos con variedades que indican una edad correspondiente del cretáceo inferior. l. Formación Crisnejas (Ki-cr) La formación Crisnejas está representada por algunos cientos de metros de margas, lutitas, areniscas y calizas. Esta formación no es muy resistente a la erosión y generalmente se presenta en terrenos bajos. La formación Crisnejas está delimitada tanto arriba como abajo por discordancias paralelas. El contacto inferior es una discordancia nítida debajo de la cual yacen las areniscas del Grupo Goyllarisquizga. Un pequeño afloramiento aflora en el extremo suroeste, en la margen derecha del río marañón. La formación Crisnejas es bastante fosilífera, la edad establecida basándose en su contenido faunístico, equivale a las unidades del Cretáceo inferior. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
m. Formación Chulec (Ki-ch) Consiste en una secuencia de calizas claras con intercalaciones de lutitas arenosas. Regionalmente se presentan con cierto plegamiento y diferentes niveles de erosión. Afloramientos aislados de esta formación se presentan al suroeste del departamento, sobresaliendo una franja longitudinal de este a oeste entre Bagua y Lonya Grande. La formación Chúlec es una secuencia muy fosilífera, con abundancia de ammonites, que son especimenes indicativos del cretáceo inferior. n. Formación Chonta (Kms-ch) Esta unidad está conformada por una secuencia de calizas, areniscas y limoarcillitas gris a pardo verdosas. La Formación Chonta genera relieves abruptos en su parte inferior y un relieve suave en su porción superior, especialmente en los afloramientos más occidentales de tal unidad. Se le distingue por que da lugar a suelos arcillosos y fangosos con algunos niveles calcáreos, que superficialmente presentan coloraciones cremas. En cortes frescos expuestos por derrumbes o deslizamientos, las limoarcillitas son grises. Esta unidad tiene amplia distribución en todo el departamento en forma longitudinal, sobresaliendo mayormente al oeste de Jumbilla. La edad establecida basándose en su contenido faunístico, equivale a las unidades del Cretáceo inferior. o. Formación Vivian (Ks-v) Esta unidad del Cretáceo superior, se encuentra formando un núcleo en pliegues sinclinales amplios, donde se observa una escarpa característica. La formación Vivian consiste de 90 m. de areniscas blancas, cuarzosas de grano fino a grueso que se disponen en estratos de 10 a 60 cm. separados en algunos casos por capas muy delgadas de limoarcillitas grises. Las areniscas son bien clasificadas formadas por cuarzos y algunos litoclastos, se clasifican como cuarciarenitas y areniscas sublíticas cuarzosas de grano medio a fino; estas rocas al golpe se disgregan fácilmente formando un conjunto o terrón de granos con apariencia sacaroide. La formación Vivian yace concordantemente sobre las limoarcillitas grises de la formación Chonta e infrayace en relación similar con ligera discordancia a las capas rojas del Grupo Huayabamba. Esta unidad aflora parcialmente en la parte nororiental del área de estudio. No se han encontrado restos fósiles en esta unidad. Sin embargo, teniendo en cuenta que sobreyace a la formación Chonta, se asume que las areniscas Vivian se depositaron en el Cretáceo superior. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
p. Formación Quilquiñan (Ks-q) La secuencia que constituye el Grupo Quilquiñán, es mayormente pelíticacalcárea, consiste de limoarcillitas gris azulinas verdes, en estratos medios a gruesos se intercalan con algunas capas de caliza gris clara que debido a la meteorización se tornan pardo amarillentas. Sus mejores exposiciones se presentan en forma paralela a la formación anterior en ambas márgenes del río Utcubamba entre Bagua Grande y Bagua Chica. La fauna existente en las rocas de la formación Quilquiñán, permiten asignarle una edad correspondiente al Cretáceo Superior. q. Formación Pulluicana (Ks-p) Consiste en una secuencia de calizas y margas gris claras destacando su contenido faunístico. Existen también niveles de calizas nodulares con abundantes fósiles. La estratificación es media a gruesa y presenta intercalaciones algo rítmicas de limoarcillitas y margas menos resistentes, que son más frecuentes en la parte inferior. Considerables afloramientos de esta formación se observan al sur y sur oeste de Bagua Grande en forma paralela a la margen izquierda del río Utcubamba. De acuerdo a la escasa evidencia paleontológica, a su posición estratigráfica y por extensión con otros afloramientos descritos en áreas vecinas, la formación Pulluicana se depositó en el Cretáceo superior. r. Formación Chota (Ks-ch) Secuencia de sedimentitas clásticas continental, de color rojo; presenta dos miembros. El miembro inferior consiste de margas, lodolitas y limoarcillitas rojas intercaladas con areniscas y microconglomerados, también se observan algunos niveles de yeso hacia la parte inferior. El miembro superior, es más resistente y morfológicamente más diferenciable que el miembro inferior. Consiste de areniscas rojas y conglomerados finos polimícticos, en general, constituyen estratos medios a gruesos de 30 cm. a 2 m. con abundantes estructuras tipo estratificación sesgada, paleocanales, etc. Una franja alargada de poco ancho se ha identificado al este de Bagua Grande y Bagua Chica. De acuerdo a la escasa evidencia paleontológica, a su posición estratigráfica y por extensión con otros afloramientos descritos en áreas vecinas, se estima que esta formación se depositó en el Cretáceo superior.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
s. Formación Cajamarca (Ks-ca) Esta unidad consiste de calizas gris oscuras y algunas calizas limoarcillitas nodulosas, en estratos conspicuos y resistentes. Constituye un nivel calcáreo, resistente a la erosión. Pequeños afloramientos aislados de esta unidad se han identificado al sur oeste de Bagua en la margen derecha del río marañón. Según la posición estratigráfica y la fauna encontrada se asume que esta unidad se depositó en el Cretáceo superior. t. Formación Celendin (Ks-ce) Es una secuencia pelítica calcárea y constituye la secuencia que marca el último evento
de
sedimentación
marina
acaecido
en
el
Cretáceo
superior.
Litológicamente, esta constituido por horizontes arcillosos y limosos que generan suelos con las mismas características con colores crema a gris que cubren relieves suaves. Afloramientos aislados de esta unidad se presentan en los alrededores de Bagua Grande y Bagua Chica. Según la presencia de fósiles, se le asigna una edad correspondiente al Cretáceo superior. 3. Cenozoico u. Unidad Indiferenciada (Pp-ul) Formado por areniscas rojo moradas con intercalaciones de lutitas abigarradas. Estructuralmente, esta unidad esta plegada (anticlinal, sinclinal) y controlado por fallas. Se le localiza en la cuenca del río Tatangos. v. Formación Yahuarango (Pe-y) Hacia la parte nororiental del área, aflora una pequeña secuencia sedimentaria compuesta por areniscas pardo rojizas de grano medio-fino en capas delgadas alternadas con horizontes de lodolitas y limos con arcillas rojas y púrpuras y horizontes de arcillas rojizas, finalmente se presenta una secuencia abigarrada, grano decreciente. Esta formación se caracteriza por una alternancia de secuencias pelíticas y areniscosas; se ha observado capas de lodolitas de color marrón a rojizo oscuro, algo calcáreas, moderadamente duras, que se exponenen capas gruesas masivas con bandeamientos delgados de color gris verdoso. Asimismo se intercalan en esta secuencia, lodolitas de color rojo ladrillo, en capas medianamente gruesas. Estas lodolitas a su vez tienen intercalaciones de capas delgadas de limoareniscas de color beige rojizo que se pierden por acuñamiento. En términos generales esta secuencia presenta una coloración fuertemente roja. El ambiente sedimentario de esta unidad es netamente continental y fue depositado en un medio cenagoso y de llanuras inundables. De acuerdo a los
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
fósiles encontrados, se le asigna una edad correspondiente al Paleoceno inferior hasta Eoceno inferior. w. Grupo Huayabamba (Pe-h) Son depósitos continentales, constituidos por dolomitas, limonitas y areniscas rojas. Su característica más destacable es la coloración rojiza y en partes abigarrada con un relieve que muestra la alternancia de unidades de areniscas y lodolitas. Esta unidad se distribuye en el sector nororiental del área, sobresaliendo sus mayores exposiciones cerca del río Nieva hasta la frontera con Ecuador. No se ha encontrado niveles fosilíferos en el grupo Huayabamba no obstante, considerando que suprayace a las formaciones Chonta y Vivian, se asume que esta formación se depositó en el Terciario inferior. x. Formación Pozo (Po-p) Su mejor afloramiento se encuentra en la confluencia del Cenepa y Marañón. Litológicamente, se presenta como una secuencia monótona de limoarcillitas oscuras carbonosas en capas de 20 cm y niveles delgados de calizas. y. Formación Chiriaco (Nm-ch) Litológicamente, consiste en una gruesa secuencia de lutitas, limolitas, areniscas e interestraficadas, lenticular, Presenta colores, generalmente, rojizos, violáceos, púrpura, variando de verde a gris. A esta formación se le conoce como “capas rojas superiores”. Sus afloramientos ocurren en la localidad de Chiriaco y en el río Nieva. z. Formación Chambira (Nm-ch) Tiene sus afloramientos en ambos flancos de la Cadena Montañosa del Campanquiz siguiendo en forma paralela sobre la formación Pozo. aa. Formación Ipururo (Nm-ip) Se encuentra formando el Núcleo del Sinclinal Nieva, observándose limoarcillitas rojizas en capas gruesas y algunos niveles limolíticos claros. Su distribución abarca las cuencas Santiago y Marañón bb. Formación Nieva (Np-n) Sus exposiciones son pobres a lo largo de la carretera a Sarameriza, encontrándose mayormente cubierta por material cuaternario y una tupida vegetación. Aflora en el núcleo de amplios sinclinales. Litológicamente, esta constituida por una secuencia de sedimentos de origen continental observándose areniscas y conglomerados.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
cc. Formación Milagro (Np-m) La formación milagro se caracteriza por presentar un típico color gris blanquecino a rojizo abigarrado. Sus afloramientos dan relieves moderados, los cuales pueden estar muy disectados por quebradas de corto recorrido, pudiendo presentar cortes verticales debido a erosión lateral. Está constituida por una gruesa secuencia lacustrina a fluviatil, primero granocreciente y luego grano-decreciente de limoarcillitas rojas y areniscas. Afloramientos aislados en menor extensión de esta unidad se presentan entre Bagua Grande y Bagua Chica. Según su posición estratigráfica, se asume que esta formación se depositó en el Terciario superior. dd. Deposito aluvial antiguo (Qp-al) Los Depósitos Aluviales, antiguos que se encuentran a manera de terrazas colgadas en ambos flancos de la cadena montañosa del campanquiz, los cuales están indicando paleocauces durante el Pleistoceno. Litológicamente, están constituidos por clastos rubredondeados a redondeados con matriz areno limosa. Estos depósitos son semiconsolidados y cubiertos por la vegetación. ee. Deposito aluvial reciente (Qh-al) El depósito aluvial se ha delimitado a lo largo del lecho de los ríos Marañón y Utcubamba. Su fragmentometría es variada, constituido por arenas, gravas y limos semiconsolidados, que en conjunto forman planicies subhorizontales que son aprovechadas para el sembrío de yucas plátano entre otros, Asimismo comprende las zonas denominadas “islas”, las cuales permanentemente cambian de lugar por las crecientes de los ríos. Estos depósitos son importantes por el contenido de gravas aluviales. Se asume que esta unidad se depositó en el cuaternario reciente ff. Deposito Palustres (Qh-p) Se encuentran en las depresiones u hondonadas fangosas donde se produce la acumulación de sedimentos finos con restos orgánicos provenientes de la áreas adyacentes, generalmente, saturadas de agua, siendo la vegetación muy tenue. gg. Llanura de inundación (Qh-i) Son depósitos constituidos por limos, arcillas, arena y grava, saturados con agua, y que se ubican en las depresiones u hondonadas, ocasionadas por las constantes crecientes de los ríos. Tiene amplia distribución en la cuenca del río Marañón y río Santiago.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
hh. Depósitos Fluviales (Qh-fl) Corresponde a los actuales depósitos constituidos por gravas, arenas, limos con matriz limo arenosa inconsolidada y relacionadas con el cauce actual del río Santiago. Permanentemente cambian de lugar por las crecientes de los ríos. 4- Rocas Igneas Las rocas intrusivas se encuentran en forma localizada como afloramientos dispersos. Destacan los afloramientos de granitos, granodioritas y dioritas en el Paleozoico superior y granitos, granodioritas y tonalitas en el Cretaceo superior. Hacia el suroeste se presentan algunos afloramientos reducidos de granito limitando con el río Marañón. ii. Diorita (Ps-di) Dos pequeños afloramientos aislados de roca intrusiva sobresalen al oeste, en la parte occidental de Chachapoyas. Microscópicamente, las dioritas son gris oscuras a gris verdosas melanócratas, faneríticas de grano medio, compuestos de plagioclasas (50 %) y minerales máficos entre los que se distinguen hornblenda, clinopiroxenos y biotitas, existiendo como minerales secundarios epidota, sericita y clorita producto de la alteración de los feldespatos, anfiboles y piroxenos. Según su posición estratigráfica, se les da una edad de emplazamiento correspondiente al Paleozoico superior. jj. Granito, Granodiorita (Ps-gr/gd) Agrupamos con este nombre a rocas intrusivas cuya composición varia entre granito y granodiorita, con gradación hasta tonalitas y monzonitas. Aflora en forma reducida al oeste de Chachapoyas y cerca de Balsas. Al examen macroscópico la roca es de color gris, algo rosado hasta rojiza, holocristalina, equigranular, grano grueso a medio. Entre sus componentes se distinguen plaglioclasas de color gris a gris blanquecino, a veces teñido de rojizo por la limonita proveniente de la descomposición de los minerales de fierro; ortosa rosada irregularmente distribuida, cuarzo en granos pequeños y proporciones variables. Por sus relaciones estratigráficas se estima que estas rocas pertenecen al paleozoico superior. kk. Granodiorita (Jm-gd) Se han reconocido afloramien to de Rocas intrusivas granodiorita, que ocurren discontinuamente. En el área de Santa Águeda estas plutones están delimitados por la falla Santa Águeda que pone en contacto a la formación Oyotún con las unidades granodioríticas. Se asume que los plutones de la parte sur de la Cordillera del Cóndor se localizaron durante el Jurásico medio a superior. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
ll. Tonalita (Js-to) Son de composición ácida, están constituidas por tonalita, granodiorita y en menor proporción granito, de textura holocristalina, predominando las unidades félsicas (cuarzo feldespático) sobre los máficos (biotita, hornblenda). Presentan morfología elevada, abrupta e irregular. Se le observa en la zona de Puesto Llave y Río Comaina. 2.2
Descripción de Unidades Geomorfológicas Regionales La región Nororiental del país ha sido escenario de una serie de eventos tectónicos, epirogénicos, y de intensa erosión denudacional que han modificado todo el ambiente físico desde el Paleozoico hasta la actualidad. Estos fenómenos sumados a los de índole climático han actuado en las diferentes épocas geológicas con diferente rigor sobre rocas de distinta naturaleza (Intrusivas, metamórficas y sedimentarias); dando origen de esta manera a la gran variedad de geoformas que se exponen en la zona de estudio. Los fenómenos que actualmente ocurren en el área de estudio, están modificando las geoformas positivas (acción denudacional en montañas y colinas) y originando otras de tipo acumulativo en los relieves más bajos. Para mejor entendimiento se han agrupado todas las formas de terreno existentes en el área, en grandes unidades geomorfológicos. a. Sistema de Terrazas medias, Formas de tierra, que tienen su origen en el depósito de materiales, de variada naturaleza, que realizan los ríos Santiago, Marañón y Nieva en sus respectivas márgenes. Por el nivel de estudio, los paisajes de terrazas bajas, inundables periódicamente, han sido incluidas dentro de las terrazas medias. b. Sistema de Terrazas altas, Acumulación de sedimentos pleistocénicos que forman terrazas de tercer nivel, con alturas superiores a los 25 m. Presentan una topografía plana y en algunos casos ligeramente ondulada. Su altura impide el ser inundadas durante el periodo de creciente de los ríos. c. Sistema de Humedales, Areas depresionadas donde se forman pantanos de regular tamaño que son alimentados por las continuas lluvias y en algunos casos por las inundaciones si estas están localizadas en paisajes de terrazas bajas. Son denominados aguajales por la presencia de la palmera aguaje (Mauritia flexuosa). En algunos casos se observa un sotobosque de varillas y lianas.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
d. Sistema de planicie aluvial (Spa) Son geoformas formadas por la incisión vertical (erosión lineal) de torrentes en el medio físico, al aumentar las pendientes de las superficies, como producto del levantamiento diferencial de ellas. Constituyen zonas planas, ligeramente inclinadas, por lo general colmatadas por sedimentos inconsolidados o poco consolidados (fluviales y aluviales). Según su ancho se les puede diferenciar como fondos amplios y fondos estrechos. Los primeros corresponden a los valles labrados en formaciones de rocas sedimentarias poco resistentes a la incisión como el marañón en la parte norte, mientras que los fondos estrechos y encañonados corresponden a valles labrados generalmente en rocas resistentes intrusivas y metamórficas, como se aprecia en el Utcubamba y parte sur del marañón, donde las vertientes son muy fuertes y escarpadas. Estas geoformas (fondos de valle), incluyen algunos niveles de terrazas bajas, que no han sido cartografiadas por limitaciones de escala. e. Superficie plano inclinada (Spi) Esta unidad, es de poca extensión, es restringida a las áreas marginales del río marañón y se trata de superficies planas o ligeramente onduladas con cierta pendiente, conformadas por algunas terrazas bajas, conos aluviales y depósitos coluviales algo erosionados. Han sido mapeadas en la margen derecha del río marañón, aguas arriba de Corral Quemado. f. Superficie plano ondulada (Spo) Son superficies plano inclinadas con abundante material inconsolidado al pie de las montañas, su rango de pendientes por lo general está comprendido entre 4° y 15°. Estas superficies probablemente constituyen áreas de acumulación de coluvios y aluviales antiguos que posteriormente han sido afectadas por la acción de fuertes procesos denudacionales que han rebajado sus niveles originales, dejando desniveles que obedecen a la resistencia del material. Esto se puede apreciar en los alrededores de Molinopampa y en la localidad de Rodríguez de Mendoza. g. Piedemonte (Pm) Constituyen superficies plano inclinadas con pendientes moderadas ubicadas en la base de laderas de montaña, son de considerable espesor y están compuestos por una interestratificación de cantos rodados, gravas y arenas con limos en menor proporción. Estas geoformas limitan con taludes del valle bastante empinados, dando lugar al desprendimiento de materiales sueltos que se depositan en las partes bajas sobre el eje de las quebradas, éstos materiales al ser transportados, se mezclan con depósitos coluviales, originando geoformas cónicas de considerable
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
dimensión. Se han mapeado en la margen derecha del río marañón, cerca de Corral Quemado y en los alrededores de Leimebamba. h. Lomadas (Lo) Son geoformas de relieve intermedio entre las superficies planas y las colinas bajas, se presentan como ondulaciones del terreno inferiores a 30 metros, con cimas suaves. Su existencia se debe principalmente a que están constituidas por rocas blandas fácilmente modelables, o porque las zonas donde se ubican han sido sometidas a fuerte fallamiento y posterior erosión denudacional. Se exponen parcialmente en el área de estudio, cerca de Bagua Grande y Molinopampa. i. Colina baja ligeramente disectadas (Cbld) Son geoformas de relieve ligeramente empinado y pendiente que varía entre 1525%. Por su grado de disección ligera no son muy profundas y su cima es generalmente ligeramente redondeada j. Colinas bajas moderadamente disectadas (Cbmd) Conforman superficies de relieve colinado, en las que los accidentes topográficos están comprendidos entre 30 y 150 msnm. Constituyen las partes inferiores de las colinas altas o medias; en sus partes inferiores limitan con zonas de lomadas, fondos de valle o directamente con la planicie aluvial. Se exponen en forma discontinua en diferentes sectores del área. La disección general de estas superficies es semidensa y poca profunda, debido a sus pendientes ligeras a moderadas. La cobertura vegetal es principalmente arbustiva. k. Colina baja fuertemente disectadas (Cbfd) Son geoformas de relieve muy empinado y pendientes mayores a 50%. Estas colinas generan un ambiente muy accidentado, debido a la fuerte disección que presentan. l. Colinas altas moderadamente disectadas (Camd) Superficies elevadas cuyas alturas varían entre 150 y 300 msnm, se distribuyen ampliamente en diferentes sectores de la región, con mayor representación en Rodríguez de Mendoza y a lo largo de los ríos Utcubamba y Marañón norte. Se caracterizan por sus formas redondeadas sobre litología sedimentaria donde se dan procesos erosivos de diferente magnitud, se encuentran poco disectadas, lo que ha motivado la formación de crestas que señalan las divisorias de aguas. m. Colinas altas fuertemente disectadas (Cafd) Unidades similares a las anteriores, pero con superficies más accidentadas, debido a la mayor resistencia de unidades líticas sobre las cuales se han diseñado. Litológicamente todo el sistema colinoso existente en la región, esta conformado CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
por una serie de interestratificaciones de areniscas, calizas y sedimentos finos cuyo grosor, textura y coloración varían según la unidad de origen. Todo el sistema de colinas en rocas sedimentarias del terciario y cretáceo, se ha dividido en unidades aún menores según la expresión de sus relieves. Las pendientes predominantes en estas unidades son muy fuertes (25 a 50 %); la disección es densa y regularmente profunda, dando lugar a la formación de cárcavas en todas las superficies, debido al arrastre de material poco consolidado hacia las quebradas principales y a la formación de crestas agudas. El sistema o patrón de drenaje dominante es el de tipo dendrítico. n. Montaña baja ( Mb) Montaña baja, con alturas de 300 - 1000 msnm. presentan laderas con pendientes superiores al 70%. Litológicamente, esta constituida por areniscas margozas blancas con niveles de lutitas. o. Ladera de montaña moderadamente empinada (Lmme) Corresponde a elevaciones y crestas marginales en ambas márgenes de los ríos marañón y utcubamba. Sus alturas van desde los 300 a 800 m. con respecto al nivel de base local, tienen topografía abrupta, conformadas por rocas mayormente sedimentarias con moderada resistencia, de acuerdo a la pendiente, han sido disectadas por quebradas de diferente longitud formando valles poco profundos. Estas quebradas son importantes por el considerable aporte de materiales que arrastran y depositan sobre el valle aluvial principal, formando laderas coluvio aluviales. Se han originado por levantamiento y denudación de los frentes montañosos de la cordillera oriental y se distribuyen en diferentes sectores del área de estudio. p. Ladera de montaña fuertemente empinada (Lmfe) Geoformas con elevaciones similares a las anteriores, pero con mayor pendiente donde los procesos erosivos son más notables por la presencia de cárcavas, surcos y asentamientos en masa. Esta unidades marcan el limite de las vertientes en la margen derecha del marañón y se distribuyen en forma longitudinal de SE a NO, siguiente el alineamiento regional de la cordillera oriental. Las pendientes varían entre 50 y 75 % con superficies muy agrestes y presencia de afloramientos rocosos,
tienen
moderada
cobertura
arbórea,
con
suelos
generalmente
superficiales. El clima en estas unidades es semihumedo y sub tropical con fuerte intemperismo. Localmente incluyen pequeñas superficies de erosión y fondo de valle de topografía accidentada, presentan escurrimiento difuso, en surcos y cárcavas frecuentes, huaycos, derrumbes y deslizamientos que pueden ser de gran magnitud. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
q. Vertientes montañosas moderadamente empinadas (Vmme) Estas unidades corresponden a elevaciones marginales del flanco oriental de la cordillera de los andes, la topografía es abrupta y su rango de pendientes por lo general varia entre 50 y 75 %, comprenden cimas montañosas por encima de los 800 m. sobre el nivel de base local y se encuentran conformadas por rocas sedimentarias y mayormente metamórficas correspondientes al complejo del marañón. La erosión es intensa debido a la moderada resistencia de las rocas, mostrando disecciones profundas de gran longitud. Estas unidades sobresalen en diferentes sectores del área, conformando las cimas montañosas que determinan el paisaje regional. r. Vertientes montañosas fuertemente empinadas (Vmfe) Formas de tierra de topografía fuertemente accidentada con pendientes predominantes de 50 a más de 75 %. Están constituidas por relieves accidentados de vertientes montañosas que sobrepasan los 1 000 m. de altura entre la cima y el nivel de base local. Por su origen corresponden esencialmente a un gran episodio geológico regional, determinado por el levantamiento Plio-pleistocénico del flanco oriental de los andes, que al aumentar bruscamente las pendientes generó un intenso período de disección fluvial originando amplios valles encañonados que actualmente dominan el paisaje. Estas formas sobresalen en gran parte del área de estudio y se encuentran alineadas en forma longitudinal al eje principal de la cordillera. s. Domo (Do) Esta geoforma se encuentra en la margen izquierda del río Cenepa, dentro del área fuertemente disectada. t. Meseta estructural (Mes) Son pequeñas áreas aplanadas o semiplanas en las divisorias de cuenca que indican procesos prolongados de denudación ínter montañosa; se puede apreciar en la margen derecha del río Sonche, sobre la proyección colinosa del aeropuerto de Chachapoyas. Aparecen como mesas estructurales sobre la divisoria, colindando hacia los flancos con superficies fuertemente empinadas. Se han originado por control estructural, seguido de una intensa denudación sobre rocas generalmente sedimentarias con estratificación horizontal, donde la resistencia del material es diferencial, favoreciendo la configuración del paisaje. Estas formas también aparecen en otros sectores sobre las vertientes montañosas con formas menos aplanadas.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
u. Cima de montaña (Cm) Ocupando las partes más altas de las vertientes, entre Leimebamba y Balsas al sur del departamento, se distribuyen formas onduladas semiredondeadas cubiertas mayormente por pajonales; se ubican por encima de los 3 000 msnm. Y han sido originadas por procesos erosivos que han actuado en forma homogénea sobre rocas fuertemente intemperizadas del complejo del marañón. Estas geoformas son muy estables y tienen un alto potencial de recurso suelo, el clima frío y semihúmedo favorece las condiciones para el desarrollo de la ganadería en pequeña escala.
3
SISMICIDAD La interacción de las placas de Nazca y Sudamericana, ( frente a las costas de Perú, Chile, Ecuador, etc.) hace que nuestro territorio este comprendido entre las zonas de mayor actividad sísmica en el mundo, durante su historia se ha presentado en forma regular temblores y terremotos que han ocasionado la destrucción de centros poblados y pérdida de vidas humanas, en tal sentido en todo estudio geotécnico de ciudades necesariamente se tiene que evaluar la condición sísmica de la zona a fin de evacuar normas sismo resistente.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
3.1
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Historia Sísmica de la Zona Para todos es conocida la gran actividad sísmica de nuestra localidad, dentro de los mas recientes tenemos el sismo del 25 de Septiembre del año 2005, con una magnitud 6.5 en la escala de Ritcher con epicentro al nor este de la ciudad de Moyobamba, anteriormente el sismo del 04 de Abril de 1991 con una magnitud de 6.2 en la escala de Ritcher, siendo el epicentro en la localidad de Rioja y Moyobamba. Así como estos en la historia de la ciudad de Chachapoyas han ocurrido sismos y terremotos en forma regular llegando a intensidades cercanas a 8.9 MM., en la literatura especializada se abunda en detalles sobre este tema.
Sismicidad del Perú para el período 1960 - 1995, magnitud mb ≥ 5.0 según Tavera 1998. a) Distribución de epicentros con foco superficial (h ≤ 60 km). b) Distribución de epicentros con foco intermedio ( 60< h≤ 350 km) y profundo (h> 300 km). ZC, Zona de Costa; COC, Cordillera Occidental; ALT, Altiplano; COR, Cordillera Oriental; ZS, Zona Subandina y LA, Llano Amazónico. Los símbolos en negro indican la profundidad de los sismos
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
3.2
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Sismo tectónica Los principales elementos del régimen sismo tectónico peruano en la medida que afectan a la región donde se ubica la provincia de Chachapoyas son: Zona de Subducción.- Por la interacción de la Placa de Nazca y la Placa sud americana, se estima que la velocidad de convergencia entre las dos placas es de 7 a 13 cm. por año Zona de Fallas Tectónicas Continentales.- En la zona continental se presentan sismos de profundidad intermedia correspondientes a la zona de benioff, existiendo otros sismos superficiales tal como el nido sísmico al norte de Moyobamba, que están relacionados a fallas superficiales activas.
3.3
Evaluación de Riesgo Sísmico Se ha tomado información de los estudios básicos de ingeniería de la C.H. de Cáclic, donde se ha determinado el riego sísmico de la ciudad de Chachapoyas mediante la utilización de metodologías e información pertinentes, se utilizó el programa de cómputo RISK desarrollado por R. McGuire (1976) con fuentes sismogénicas y leyes de atenuación de Casaverde- vargas ( 1980) y McGuire ( 1974) y de recurrencia sísmica de Arévalo (1984). A continuación se presenta los resultados de aceleraciones esperadas para el área de Chachapoyas, para diferentes periodos de retorno.
ACELERACIONES MAXIMAS ESPERADAS
CONSULTOR: M&R
PERIODO DE RETORNO EN (AÑOS)
ACELERACION (%g)
30 50 100 200 400 500 1000
0.15 0.18 0.22 0.28 0.34 0.36 0.43
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Las deformaciones ocasionadas por el paso de una onda sísmica tienden a ser fracturas de fragilidad en rocas duras y deformaciones plásticas en rocas blandas y suelos. Las formaciones rocosas se caracterizan principalmente, por los caídos y avalanchas de roca y las rocas muy fracturadas o meteorizadas por los flujos o avalanchas de residuos de roca. Los suelos generalmente, generan deslizamientos de rotación o traslación y flujos de suelo o lodo saturado. Las rocas y los suelos cohesivos pueden presentar fracturamiento o agrietamientos de tensión. Los suelos granulares saturados pueden presentar flujos por licuación, los deslizamientos son generalmente poco profundos pero cubren áreas relativamente grandes.
Uno de los factores a considerar en la ampliación de una onda sísmica es la topografía de la zona, experimentalmente se ha demostrado que había una amplificación importante en la parte alta del talud y que a lo largo de los lados del talud podría ocurrir amplificación y atenuación dependiendo en la geometría del talud y la frecuencia del movimiento. La amplificación tenía un valor hasta del 100% y disminuía con el ángulo del talud y la longitud de onda.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
MAPA SISMICO DEL PERU
CONSULTOR: M&R
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
4
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
GEOLOGIA Y GEOTECNICA DE LA RUTA La geología desde la progresiva 0+000 hasta
el Km 22+889.36, se caracteriza por
presentar una secuencia de rocas sedimentarias y material cuaternario, con las siguientes características: Grupo Mitu Secuencia detritica molasica conformada por conglomerados y areniscas de grano grueso rojizas, con niveles de lutitas, limoarcilitas y brechas volcánicas, tufos consolidados de composición riolitica, los conglomerados son polimicticos, es decir fragmentos de varios tipos de roca (arenisca, caliza, esquistos y granitos), secuencia que infrayace a las rocas carbonatadas del grupo Pucara, esta secuencia molasica pone término al ciclo hercinico (Permico Superior), posteriormente hubo una transgresión marina que ocupo gran parte del Perú, dando inicio al llamado ciclo andino, durante el triasico superior se formaron amplias cuencas depositándose una secuencia carbonatada conocida como Grupo Pucara, la cual ha sido dividida en tres formaciones: formación Chambara, Formación Aramachay y formación Codorsinga, de las tres formaciones en el área del proyecto aflora la formación Chambara, que tiene las siguientes características:
Formación Chambara Formación basal del grupo Pucara, sus afloramientos se le aprecia en la esquina inferior izquierda del plano, litologicamente conformadas por calizas biomicritas, calizas dolomiticas, algunas dolomitas espaticas y calizas micritas dolomitizadas, que presentan abundantes fósiles, son de color gris a gris oscura, con coloración superficiales beiges a marrón oscuro, su estratificación es paralela con superficies onduladas e irregulares, la roca es bastante resistente, macizas, en la zona del proyecto se presentan en estratos medianos a delgados con fuertes buzamientos hacia el nor este. Esta formación se puede apreciar en el trazo de la carretera en el tramo desde la progresiva 11+000 a 12+000.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Grupo Goyllarisquizga Es el basamento rocoso en el proyecto está conformada por una secuencia de areniscas ortocuarcíticas, es decir rocas que presentan mas del 90% de arenas cuarzosas, de color beige, blanquecino, superficialmente presentan colores grises por la presencia de hongos y líquenes o colores beige grisáceo con tonalidades rojizas ( por meteorización), esta litofácie esta intercalada en muchos niveles con horizontes de limoarcilitas y limolitas grises a verdosas, de acuerdo a su posición estratigráfica a esta unidad se le asignado una edad del Berriaciano hasta el Coniaciano, es decir del cretáceo inferior. , la roca se presenta en estratos delgados a medianos con buzamiento moderado hacia el nor este, que generan pliegues amplios, esta unidad presenta buen comportamiento geotécnico, al meteorizarse genera suelos areno limosos bastante permeables, en los taludes de corte se tiene que evaluar puntualmente el rumbo y buzamiento de los estratos y su relación el talud de corte así como el grado de fracturamiento, para evaluar su estabilidad, los fenómenos geodinámicos mas frecuentes en taludes con roca muy fracturada son los desprendimientos o caídas de roca, en los puntos donde prevalezca la limoarcilita o lutitas, en la estación lluviosa pueden presentarse deslizamientos rotacionales.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Los terrenos donde se presenta este tipo de roca el paisaje presenta un relieve abrupto, con colinas y cerros con topografía accidentada, a lo largo de la ruta sus afloramientos son discontinuos. Esta conformación puede ser apreciada en las partes altas de la localidad de Cuchulia.
Formación Chulec Lleva esta denominación a una secuencia carbonatada que sobreyace a la areniscas del grupo Goyllarisquizga, la unidad está conformada por calizas grises, superficialmente de color beige, masivas, muy duras, micríticas, biomicríticas, esparíticas y bioesparíticas, se presentan en estratos delgados a medianos, generalmente la roca esta bastante fracturada, presenta algunos niveles de arcilitas o limolitas, en el paisaje sus afloramientos presentan superficies onduladas, cerros o lomadas redondeadas, con pendientes moderadas. Desde el punto de vista geotécnico la roca es muy susceptible a la carbonatación es decir a su disolución por aguas cargadas con ácidos, donde el carbonato se lixivia formando oquedades, surcos, conductos subterráneos, que es denominada morfología kárstica., en cortes de mas de 6 m. se debe evaluar las discontinuidades que la roca presenta. CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Sus afloramientos mas importantes están en las partes altas de la localidad de Paclas y Cuchulia.
Depósitos Inconsolidados Son los materiales que cubren a las rocas y que son el resultado de su intensa meteorización física, mecánica y biológica, el material predominante son los de origen residual es decir roca que ha sido completamente meteorizada pero que no han sufrido transporte, cuando la roca subyacente es caliza el suelo residual es arcilla, dependiendo su espesor de la topografía de la zona, del clima y vegetación, este material casi siempre superficialmente está humificado es decir presenta diseminaciones de partículas diminutas de humus, cerca de la roca fresca es común encontrar un horizonte de roca muy alterada pero que todavía se puede observar sus detalles estructurales, textura de la roca. Cuando la roca madre está conformada por areniscas el suelo superficial es arenoso o limo arenoso, dependiendo su granulometría de las características texturales y mineralógicas de la roca parental, en menor proporción se ha encontrado depósitos coluviales, material transportado por la gravedad y que ubican en las depresiones al pie de los cerros, el material presenta una granulometría variada donde se destaca la CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
angularidad de los fragmentos, son bloques o gravas de roca caliza o arenisca, este material se encuentra englobado por arenas arcillosas. Estos depósitos se encuentran en un 50% a lo largo del eje de la carretera y en los depósitos del rio Lejía.
4.1
Evaluación de la Geodinámica Externa: Con la evaluación geodinámica, se busca determinar las zonas que presentan susceptibilidad a la ocurrencia de fenómenos geodinamicos peligrosos tales como deslizamientos los que con mas frecuencia se presentan en proyectos de carreteras. Para la formación y desarrollo de un deslizamiento intervienen varios factores siendo los mas importantes las siguientes: Litología de la zona Predominan en todo el eje de la carretera los limos y gravas compactas, en menor cantidad las arcillas
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Topografía La zona presenta una topografía accidentada con pendientes que varían de moderadas a fuertes (10% a 40%), por lo cual el eje de la carretera es forzado a realizar cortes a media ladera. Clima El clima predominante de la zona es variado, encontrándose en los primeros 12 km un clima templado frio, para posteriormente cambiar a templado cálido. Asentándose más el calor a medida que nos aproximamos a la localidad de Cuchulia. Las lluvias son más frecuentes entre los meses de Noviembre a Marzo. Sismicidad La zona presenta una sismicidad moderada, debido a que se encuentra en una zona de mediana sismicidad. Existe toda una metodología para la evaluación de una ladera para determinar su susceptibilidad a un deslizamiento, dentro de los trabajos que usualmente se realizan están la de construir calicatas, toma de muestras alteradas, ensayos de laboratorio y ensayos de penetración estándar, en fin una serie de actividades que nos dará información suficiente para la caracterización geotécnica de una ladera o un área determinada. En el presente estudio se realizo una evaluación desde el punto de vista geomorfológico, identificar deslizamientos potenciales o activos, como resultado de ello se ha llegado a la conclusión que no existen zonas con deslizamientos, es decir las laderas con la correlación de esfuerzos actuales, se muestran estables, no se han identificado zonas con grietas o cambios de pendiente del terreno asociados a un deslizamiento en proceso.
4.2
Estabilidad de Taludes Los movimientos de tierra que tendrán que realizar para llegar a la cota de la sub rasante crearán taludes de corte y relleno de diferentes alturas cuyo comportamiento geotécnico, sobre todo la estabilidad que tengan al tener nueva correlación de esfuerzos está condicionado por diversos factores dentro de los más importantes están:
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
•
Litología
•
Hidrología
•
Hidrogeología
•
Clima y vegetación
•
Sismicidad
•
Topografía
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Dentro de los cuales el más importante es la conformación litológica de los terrenos que conforman el talud, los suelos o materiales más susceptibles de sufrir deslizamientos son los siguientes:
Suelos Residuales conformados por fragmentos de roca madre en matriz areno arcillo-limosa Los suelos más sensibles a presentar fenómenos geodinámicos en este tipo de suelo son los suelos residuales que provienen de la meteorización in situ de rocas metamórficas tales como esquistos micáceos, filitas, rocas margosas, donde superficialmente se observa material arcillosos mezclado con fragmentos de roca sana y otros alterados, esta capa generalmente es de poco espesor, el factor detonante es la filtración de agua que aumenta la presión hidrostática y la labor lubricante que el agua ejerce en el interior de la masa. Depósitos de arenas sueltas Suelos que pueden ser transportados o suelos residuales, que se caracterizan por presentar una compacidad suelta y existe además un nivel freático alto, la alteración que se requiere para iniciar un deslizamiento es el aumento del nivel freático en la estación lluviosa que ocasiona la licuefacción de la arena saturada que se comporta como un líquido viscoso. Depósitos de Arcillas Blandas Homogéneas Son depósitos
generalmente de origen residual, pero también pueden presentarse
arcillas fluviales ( de llanuras de inundación) o lacustres, son materiales de consistencia blanda, es decir con un alto contenido de agua, para iniciar el deslizamiento el factor detonante es el aumento del agua subterránea con el incremento subsecuente de la presión hidrostática, se ha estimado que el promedio de la resistencia al corte a lo largo CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
de la superficie de deslizamiento es aproximadamente igual a la mitad de la resistencia a la compresión simple de la arcilla, la superficie de deslizamiento puede ser curva o plana si es que la arcilla se encuentra sobre un plano de arcilla preconsolidada o sobre roca dura. Depósitos de Lutitas o Arcillas Preconsolidadas, muy Fisuradas Material conformado por rocas arcillosas ( lutitas, arcilitas, limolitas) que generalmente presentan alto grado de diaclasamiento o fisuramiento, con paredes cerradas, al crearse el talud la masa de suelo se descomprime “ relajándose “ el material con la apertura de viejas fisuras y la formación de nuevas, así como la expansión del mismo material por el aumento de la humedad. El fenómeno de inestabilidad de talud se presenta cuando el fisuramiento origina fragmentos pequeños de 2 o 3 cm. siendo mas estables cando el espaciamiento de la fisura es mayor a 10 cm. Depósitos de Arcillas con Capas de Arenas Saturadas Donde las arcillas están ínter estratificadas con horizontes de arenas o la arcilla presenta bolsones de material arenoso1, donde el material arenoso se comporta como acuífero especialmente en la estación lluviosa donde este material se satura aumentando la presión hidrostática, la susceptibilidad del talud aumenta a la formación de un deslizamiento si la arcilla es blanda o cuando los estratos tienen un buzamiento a favor de la pendiente del terreno Rocas Fisuradas o con Estratificación Desfavorable En taludes de corte donde se ha excavado en roca madre (sedimentaria, ígnea o volcánica) la evaluación geológica geotécnica tiene que realizarse para determinar la peligrosidad por la susceptibilidad del material a presentar caídas de rocas o derrumbes, en este tipo de materiales las roturas o mas frecuentes son las siguientes: Roturas Planas.- Según discontinuidades predominantes y/o continuas que buzan hacia el talud, y cuyo rumbo es bastante paralelo al de la cara del talud. Las condiciones de inestabilidad son dos: • Que las discontinuidades2 críticas bucen menos que el talud. • Que la resistencia al esfuerzo cortante movilizada en la discontinuidad crítica no sea suficiente para asegurar la estabilidad (lo que en la práctica equivale muchas veces, pero no siempre, a la condición de que el ángulo de buzamiento sea
1
Estos bolsones se presentan en depósitos de origen glaciar
2
Las discontinuidades son: planos de estratificación, diaclasas, fallas, fisilidad.
CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
superior al de rozamiento). Las roturas planas pueden ocurrir en cualquier tipo de masa rocosa. Son frecuentes a favor de los planos de estratificación o de accidentes tectónicos. Roturas en Cuña.- Según dos discontinuidades de diferentes familias cuya intersección buce hacia el talud. Las condiciones de estabilidad son similares a las de las roturas planas y pueden analizarse considerando al buzamiento de la intersección. Un "factor de cuña", que depende de la geometría, multiplica la resistencia al esfuerzo cortante movilizada en las caras de las discontinuidades. Muchas aparentes roturas en cuña son roturas planas según una de las juntas, ya que no se cumplen las condiciones cinemáticamente necesarias para que la rotura se produzca con deslizamiento simultáneo según las dos caras de la cuña. Esta forma de rotura depende de las condiciones y orientaciones de las diferentes familias de discontinuidades y suele ser más frecuente que las roturas planas, pero con dimensiones más reducidas. Roturas
por
vuelco
("toppling").-
Según
una
familia
de
discontinuidades
predominantes y/o continuas que buzan contra el talud y cuyo rumbo es casi paralelo al de la cara del talud. En este tipo de rotura se producen deslizamientos a lo largo de las discontinuidades, que frecuentemente están meteorizadas. En la práctica aparecen dos clases diferentes de vuelco: vuelcos menores que afectan a un espesor reducido, cerca de la superficie del talud y vuelcos importantes, profundos, que producen grandes deformaciones y pueden ser confundidos con roturas planas. En ambos casos las roturas se desarrollan lentamente y no suelen dar origen a caídas repentinas. Existen muchos casos de taludes rotos por vuelco de estratos, pero no caídos. Roturas globales.- Tipo suelo, según superficies que pueden desarrollarse parcialmente a lo largo de discontinuidades, pero que normalmente las cruzan. Esta forma de rotura solo puede ocurrir en macizos rocosos muy diaclasados, con un tamaño característico de bloque pequeño respecto al talud, o en roca muy blanda o muy meteorizada. De acuerdo a las características geológicas de los terrenos por donde se ubica el eje de la carretera, entre la localidad de Paclas hasta el lugar denominado Cuchulia, la litología predominante es la caliza micrítica y caliza margosa de la Formación Chulec que se caracteriza por presentar niveles de rocas pelíticas ( lutitas, arcilitas y limolitas), la meteorización física y química de este tipo de litologías han formado depósitos de material arcilloso, cuyo espesor y granulometría depende de la intensidad de la meteorización, en varios tramos de la carretera existen depósitos de arcillas homogéneas de mas de 3 metros de espesor, en este tipo de materiales se recomienda realizar una CONSULTOR: M&R
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
evaluación geotécnica detallada para determinar la cohesión de la arcilla, su consistencia, aspectos hidrológicos e hidrogeológicos para determinar la potencialidad del talud a la formación de un deslizamiento, sobre todo cuando las alturas de corte son mayores a 6m. En los tramos donde se intercepte a la roca madre será necesario evaluar el buzamiento de los estratos y relacionarlo con el talud de corte, así mismo determinar su grado de fracturamiento para poderlo caracterizarlo geotécnicamente.
5
RECOMENDACIONES a. En la zona del proyecto afloran rocas sedimentarias pertenecientes a la formación aramachay conformadas por calizas finas, masivas, estratificación delgada, que esta fuertemente distorsionada, también areniscas cuarzosas del grupo Goyllarisquizga, areniscas rojo brunaceas del grupo Mitu y material in consolidado del cuaternario (depósitos fluviales, depósitos residuales y coluviales), de todas estas rocas y materiales el más conspicuo es la roca caliza. b. No se identificaron deslizamientos importantes, reptación de suelos que puedan comprometer las obras del proyecto. c.
Para los taludes que lleguen o superen los 5 metros de altura, se deberá considerar banquetas de corte y relleno.
d. Se recomienda realizar estudios puntuales de geotecnia, en tramos donde los cortes sean mayores a 6 metros, con la finalidad de determinar sus principales propiedades físicos mecánicas que nos permitan diseñar el talud más adecuado, esta recomendación es valedera para cortes en roca, sobre todo cuando esta se presenta muy fracturada. e. En los tramos donde se presentan aguas subterráneas con una subrasante saturada será necesario construir drenajes subterráneos de tal manera que se controle y eventualmente se elimine el agua, en suelos netamente arcillosos ( CL, CH) o limos tipo NH, que sean muy blandos se recomienda debe mejorarse la sub rasante con la colocación de enrocado. f.
En taludes de corte de mas de 6 metros de altura y cuando el material del talud este conformado por suelos residuales o coluviales o rocas muy fracturadas se recomienda la construcción de banquetas de estabilización y si el
CONSULTOR: M&R
talud es un centro de
CONSTRUCCION CARRETERA PACLAS CUCHULIA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
concentración de aguas pluviales importantes será necesario construir cunetas de coronación de tal manera que se impida la filtración del agua en el cuerpo del talud así como la erosión de los materiales superficiales ( se evita la formación de cárcavas, surcos, etc.).
CONSULTOR: M&R