Estudio de Geologia y Geotecnia

Expediente Técnico
“INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO PACCHA, EN LOS SECTORES DE
LUPO, MACACHAYA Y CUCHI CALA, DISTRITO DE HUAROCHIRI, PROVINCIA DE HUAROCHIRI - LIMA”
PROYECTO
INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA

PARA EL SISTEMA DE RIEGO PACCHA,
EN LOS SECTORES DE LUPO,
MACACHAYA Y CUCHI CALA, DISTRITO
DE HUAROCHIRI, PROVINCIA DE
HUAROCHIRI - LIMA
INFORME:
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
ELABORADO POR:
ING. WILFREDO LOAYZA HURTADO
HUAROCHIRI – HUAROCHIRI - LIMA
DICIEMBRE 2,013
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Expediente Técnico
“INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO

PACCHA, EN LOS SECTORES DE LUPO, MACACHAYA Y CUCHI CALA,
DISTRITO DE HUAROCHIRI, PROVINCIA DE HUAROCHIRI – LIMA”
1.0 GENERALIDADES
1.1 Introducción
1.2 Objetivos
1.3 Ubicación y Acceso
1.4 Metodología de Trabajo
1.5 Investigaciones Efectuadas
2.0 GEOLOGIA REGIONAL
2.1 Geomorfología
2.1.1 Divisoria Continental
2.1.1 Altiplanicie y Puna
2.2 Litología – Estratigrafía
2.2.1 Depósitos Cuaternarios
2.3 Geología Estructural
2.4 Geodinámica Externa
2.5 Aspectos Sísmicos
3 GEOLOGIA LOCAL
3.1 Zona de Trazo de Canal

3.1.1 Geomorfología
3.1.2 Litología y Estratigrafía
3.1.3 Geología Estructural
3.1.4 Geodinámica Externa
4 INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS
4.1 Características Físico Mecánicas de los Suelo
4.2 Características Físico Mecánicas de la Roca
5 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE

5.1 Determinación de la Capacidad Admisible del Suelo
5.2 Determinación de la Capacidad Admisible de la Roca
6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
ANEXOS
A. FOTOGRAFIAS
B. RESULTADOS DE LABORATORIO
C. PLANOS GEOLOGICOS
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Expediente Técnico
INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO

PACCHA, EN LOS SECTORES DE LUPO, MACACHAYA Y CUCHI CALA,
DISTRITO DE HUAROCHIRI, PROVINCIA DE HUAROCHIRI - LIMA
1.0 GENERALIDADES
1.1 Introducción
La limitada disponibilidad del agua en el distrito de Huarochiri, provincia de

Huarochiri hace que sólo se pueda sembrar en secano (mediante las lluvias), y
teniendo en cuenta que las precipitaciones pluviales no satisfacen la demanda
del uso consuntivo los rendimientos de la producción es baja, debido a que el
agua disponible de las quebradas no abastece a la cantidad de áreas de cultivo.
Por lo cual, es necesario proyectar la construcción de una irrigación cuyos
componentes son: Captación del agua del Rio Mala en su parte alta mediante una
bocatoma y la conducción mediante un canal de conducción de 19+880 Km hasta las
áreas a irrigar, los que beneficiaran a 267 familias (735 habitantes) del distrito de
Huarochiri con la irrigación de 570 ha.
El presente estudio de geología y geotecnia, considerado como un estudio

básico del proyecto, es el resultado de las investigaciones de campo y de
laboratorio con el objeto de determinar las características físico mecánicas de
los materiales que se encuentran a lo largo del recorrido del canal de
conducción para establecer principalmente las condiciones que garanticen la
cimentación del canal, la identificación y mitigación de fenómenos de
geodinámica externa.
Existen pocos antecedentes de estudios geológicos anteriores en el área del

proyecto, siendo la referencia principal el Boletín N° 36 de la Carta Geológica
Nacional: Geología de los Cuadrángulos de Matucana y Huarochiri hoja 24 k y
hoja 25 k, elaborado por el INGEMMET.
1.2 Objetivos
El objetivo del estudio es evaluar las condiciones geológicas de la zona de

estudio, principalmente en los sitios donde se ubicaría la línea de conducción y
las estructuras hidráulicas planteadas en el Proyecto, siendo las siguientes:
a) Definir el marco geológico regional de la zona de estudio, en base a los

estudios anteriores y reconocimiento geológico de campo, identificando las
diferentes unidades geológicas.
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Expediente Técnico
b) Determinar las características y propiedades geológicas y geomecánicas

del trazo de la línea de conducción, definiendo las condiciones del terreno de
cimentación, etc.
1.3 Ubicación y Acceso
El Proyecto se ubica en:
- Departamento : Lima
- Provincia : Huarochiri
- Distrito : Huarochiri
Hidrográficamente el área de estudio se encuentra dentro de la cuenca del Río

Mala (parte alta), perteneciente a la vertiente del Pacífico
El acceso a la zona de estudio desde Lima es:
Lugar
Vías de Acceso Km Hrs. De viaje
De A
Lima Cieneguilla Pavimentado 25 1
Cieneguilla Antioquía Carretera Afirmada 30 1.3
Antioquía Langa Carretera Afirmada 23 1.3
Langa Huarochirí Carretera Afirmada 54 1.6
1.4 Metodología de Trabajo
La metodología de trabajo empleada para desarrollar las investigaciones y

alcanzar los objetivos a nivel de expediente técnico consistió de tres etapas,
siendo:
a) Pre – Campo
En esta etapa se buscó y recopiló la información geológica existente de la zona

de estudio, como el Boletín N° 36 de la Carta Geoló gica Nacional: Geología de
los Cuadrángulos de Matucana y Huarochiri hoja 24 k y hoja 25 k, elaborado por
el INGEMMET.
Coordinación técnica con los profesionales de las otras especialidades

relacionadas con el Proyecto, como topografía, hidrología, diseño, etc., con
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Expediente Técnico
fines de programar la ejecución de las investigaciones geológicas de campo y la

información específica requerida.
Preparación de la documentación cartográfica disponible para los trabajos de

campo, como planos del IGN a escala 1:100000, planos topográficos de detalle
del área del trazo del canal de conducción.
b) Campo
Los trabajos de campo consistieron en el reconocimiento geológico de la zona

del proyecto, el mapeo geológico del área correspondiente al trazo del canal, a
escala adecuada, describiendo los aspectos de geomorfología, litología,
estratigrafía, geología estructural, hidrogeológicos y de geodinámica externa.
Se ejecutaron excavaciones manuales y cateos en la zona del trazo de la línea

de conducción, describiendo el perfil litológico y extrayendo muestras de suelos
y rocas representativas; las muestras fueron seleccionadas y remitidas al
laboratorio de mecánica de suelos y rocas de la Universidad Nacional Agraria
La Molina, donde se ejecutaron los ensayos correspondientes.
c) Gabinete
La información obtenida de campo, los resultados de los análisis de laboratorio

y la información de estudios anteriores ha permitido elaborar el Informe Final del
Proyecto a nivel de Expedientel Técnico.
El cálculo de los parámetros geomecánicos de la roca y el suelo nos definen las

condiciones del terreno con fines de cimentación y estabilidad de talud.
Los planos elaborados corresponden a los de Geología Regional, Geológico y

Geotécnico con fines de excavación de la Zona de correspondiente al trazo del
canal.
Los cuadros contienen los resultados del análisis de laboratorio de mecánica de

suelos y rocas y los resultados de los cálculos de los parámetros geomecánicos
con fines de cimentación.
1.5 Investigaciones Efectuadas
Las investigaciones de campo fueron:
Trazo del Canal:
a) Cartografiado geológico geotécnico de superficie, teniendo como base

topográfica planos a escala 1:500, donde se han detallado los aspectos
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Expediente Técnico
geomorfológicos, litológicos, estratigráficos, estructurales y geodinámica

externa, así como algunos parámetros geotécnicos.
b) Excavación manual de una (04) calicatas, ubicada en el eje del canal.
c) Descripción litológica del perfil del terreno excavado y de los cateos.
d) Extracción de muestras de suelo, donde se han descrito sus propiedades
físicas en muestras de mano y luego se remitieron al laboratorio de
mecánica de suelos.
2.0 GEOLOGIA REGIONAL
La presente evaluación plantea el reconocimiento de las principales

formaciones rocosas del área de estudio, describiendo sus características
físicas y estructurales, complementado con características geodinámicas y
sísmicas. El estudio se desarrolla sobre la base del Boletín N° 36 de la Carta
Geológica Nacional: Geología de los Cuadrángulos de Matucana y Huarochiri
hoja 24 k y hoja 25 k, elaborado por el INGEMMET.
A continuación describimos los aspectos más importantes, siendo:
2.1 Geomorfología
Comprende como unidades geomorfológicas: el flanco Occidental Andino, la
Zona de Altiplanicies, Vestigios de la superficie puna, los valles y las zonas de
altas cumbres.
A continuación describimos las principales unidades geomorfológicas:
2.1.1 Flanco Occidental Andino
El flanco occidental andino ocupa cerca del 40% del área mapeada, se
caracteriza por una topografía abrupta con alineamiento de cumbres que limitan
las cuencas de los valles profundos que descienden hacia la costa; esta
limitado entre las estribaciones occidentales mas bajas y el borde del altiplano,
a una altitud que varia entre los 800 y 4000 msnm.
El flanco occidental andino se caracteriza por una cadena de cerros continuos

que van incrementando progresivamente su altitud y relieve, estos se suceden a
lo largo del frente andino y a ambos lados de los valles que descienden del
altiplano a la costa; en sentido general pueden deducirse superficies de
erosiones inclinadas hacia el Oeste. Por otra parte el flanco occidental Andino
esta disectado por los ríos principales que corren del Altiplano y Divisoria
Continental hacia la costa con dirección aproximada Oeste y SurOeste, así
como también por los principales tributarios que conforman las cuencas de los
mismos valles. En ambos casos se han formado valles profundos encañonados
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Expediente Técnico
y que en sección transversal presentan bancos con superficies inclinadas

abruptas y amplias que indican los restos de antiguas etapas de valles y cañón.
2.1.2 Zona de Altiplanicies

En los cuadrángulos en estudio la zona de altiplanicies está representada por
un área de relieve moderado con formas topográficas de tipo moderado glaciar
y fluvioglaciar integrado por pampas, colinas, cadena de cerros suaves y
concordantes, cuya altitud va ascendiendo progresivamente desde los 4000
msnm hasta la divisoria continental. Además está disectada por ríos con valles
de típico modelado glaciar y fluvioglaciar, pues destacan formas topográficas
de valles glaciares con formas en U, valles colgados superficies estriadas,
circos glaciares, lagunas glaciares y depósitos morrenicos y fluvioglaciares. El
altiplano con las características morfológicas indicadas representan un
remanente de la superficie Puna.
Geográficamente corresponde a las regiones de Puna y Janca. La Puna esta

comprendida entre los 4000 a 4800 msnm, correspondiendo para la región
Janca para las zonas encima de los 4500 msnm y que en el área alcanza hasta
los 5400 msnm.
2.1.3 Vestigios de la Superficie Puna

Los vestigios de la superficie Puna, en el área de estudio se caracterizan por
altiplanicies y cadenas de cerros con cimas truncadas por la erosión y se
extiende a través del altiplano así como en la divisoria continental y en el Flanco
occidental Andino.
Según la historia geomorfológica es probable que la etapa de erosión Puna
haya ocurrido durante el Mio-Plioceno, es decir después del emplazamiento de
los plutones y después que la serie volcánica y sedimentario-volcánico del
Terciario fuera plegada. Durante esta época la región estuvo sometido a intensa
denudación por acción de procesos y agentes geomorfológicos externos en
combinación con la última fase tectónica de movimientos epirogeneticos. Como
consecuencia se formó una superficie de erosión madura probablemente a una
altitud moderada con respecto al nivel del mar, pero por el proceso de
levantamiento de los andes fue elevada hasta la altitud actual que ocupa el
edificio andino. Finalmente en el curso del cuaternario ha sido denudada y
disectada por agentes geomorfológicos de tipo glaciar, fluvioglaciar, etc. Pero
las altiplanicies y las concordancias de sus cúspides son un indicio para
reconocerla.
2.2 Litología – Estratigrafía
Grupo Rimac
Con este nombre se ha cartografiado a un conjunto de unidades de rocas
volcánicas y sedimentarias constituido por andesitas, flujos de brechas,
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andesitas tufaceas o tufos andesiticos con ocasionales intercalaciones de

areniscas tufaceas.
a. Serie Volcanico Sedimentario

Esta secuencia esta constituida por lavas y brechas andesiticas de color
gris azulado a verdoso, con bastante oxidación por el contenido de pirita,
tobas andesiticas y algunas intercalaciones de areniscas.
b. Serie Sedimentaria Tobacea

Se le encuentra en la parte media del grupo Rimac y esta constituido por
unidades predominantemente sedimentarias con contenido volcánico, asi
como por areniscas limoliticas, gris verdosa y tobas redepositadas de
color gris violáceo.
c. Serie Tobacea
Aquí se incluyen unidades de rocas pardo grisáceos a blanquesinas de
composición rioliticas y dacitica. Esta unidad es muy característica en la
secuencia del grupo Rimac que aparece al este de Huarochiri.
d. Serie Volcánico sedimentaria

Esta serie constituye la parte superior del grupo Rimac. En Langa se
muestra bien estratificada y en ella se observa limolitas gris verdosa con
coloraciones rojizas y anaranjadas, areniscas feldespáticas con cuarzo y
matriz tobacea en estratificación delgada y sobre ellos una secuencia de
volcánicos tobaceos porfiroides de color violáceo con plagioclasas,
ortosas y volcánicos oscuros igualmente porfiroides bien alterados.
2.2.6. Depósitos Cuaternarios Q
a. Deposito Glaciares (Q-g)

Comprende a los depósitos morrenicos antiguos a recientes que se
encuentran en las cabeceras de los valles glaciares o bien cubriendo el
fondo o márgenes de los mismos hasta una altitud de 3,800 msnm.
b. Depósitos fluvioglaciares (Q-fg)

Corresponde al material acarreado por los ríos de ambas vertientes de la
zona andina en estudio; esto guarda relación con el proceso erosivo
activado por el sensible levantamiento andino y las etapas de glaciación.
Como consecuencia se han formado terrazas de material aluvional en las
márgenes de los ríos, las mas recientes junto al lecho; en algunos casos
se han producido inundaciones que han permitido la formación de
depósitos fangosos (bofedales).
c. Depósitos de Deslizamiento (D-d)

Los depósitos de deslizamientos corresponden a pequeños fenómenos
geodinamicos reconocidos en las laderas de algunos valles.
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Expediente Técnico
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Expediente Técnico
2.3 Geología Estructural
Esta zona corresponde a la columna estratigráfica de la cuenca mesozoica

(facies occidental)y a la columna volcanico sedimentaria del Terciario plegadas
por las diversas fases del ciclo tectónico andino; geográficamente se ubica en
una faja de terreno de aproximadamente 45 Km de ancho orientada en sentido
NO-SE, a lo largo de la zona media y alta del flanco occidental andino , su limite
oriental es la divisoria continental que aproximadamente coincide con el cambio
de facies de cuenca a plataforma en el Grupo Goyllarisquizga, coincidiendo
también con una falla inversa, que pone en contacto a las capas rojas
Casapalca con formación Jumasha. MEGARD (1979) denomino a esta relación:
Cabalgamiento frontal de la cordillera occidental, su limite occidental tiene
relación con la zona marginal oriental del batolito costanero.
2.4 Geodinámica Externa
Los fenómenos de geodinámica externa en general y dentro de la zona de

estudio son muy escasos, ubicándose posibles sectores inestables en sitios
escarpados donde afloran rocas volcánicas con disyunción columnar, con
sistemas de fracturas verticales de grado moderado y por efecto de las fuertes
precipitaciones, movimientos sísmicos, cambios de temperatura, etc., podrían
dando lugar a caída de bloques u otros fenómenos de inestabilidad de taludes,
los que actualmente no son predecibles.
No existen huellas o evidencias de grandes huaycos, deslizamientos o

derrumbes que puedan dañar estructuras hidráulicas u ocasionar daños a la
población rural, salvo la ocurrencia de movimientos sísmicos no predecibles,
originando el desprendimiento o caída de bloques en laderas y lagunas,
pudiendo originar en estas últimas desbordes de las aguas de laguna y
ocasionar aluviones..
Es muy importante mencionar que, según experiencia en otros proyectos

ejecutados, con similares características morfológicas, geológicas y
geotécnicas, ocasionalmente durante la etapa de ejecución ocurren pequeños
derrumbes después de los cortes de talud, los que son impredecibles en la
etapa de estudio, sugiriendo la supervisión de un especialista en geología y
geotecnia.
2.5 ASPECTOS SISMICOS

En el cuadro adjunto se presenta la cantidad de sismos a nivel nacional
ocurridos en el periodo del 2001 al 2010 según fuente del INDECI.
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Expediente Técnico
SISMOS CON MAGNITUD MAYOR O IGUAL A 4.5 GRADOS EN LA E.R. OCURRIDOS EN EL PERÚ
DURANTE LOS AÑOS 2001 AL 2010 FUENTE: INDECI
Según la teoría de placas, los focos sísmicos están ubicados cerca de la zona
de convergencia de las placas litosféricas denominadas " Continental
Sudamericana " y " Oceánica de Nasca ", considerados con un margen activo.
La Placa Continental crece de la cadena Meso-oceánica del Atlántico,

avanzando hacia el noroeste con una velocidad de 2 a 3 cm por año y se
encuentra con la Placa de Nazca en su extremo occidental, constituido por la
costa sudamericana del Pacífico; por otro lado la Placa de Nazca crece de la
cadena Meso oceánica del Pacífico Oriental y avanza hacia el este con una
velocidad de aproximadamente 5 a 10 m por año, subyaciendo debajo de la
Placa Sudamericana con una velocidad de convergencia de 7 a 12 cm por año
(Berrocal et al, 1075).
La Cadena Andina es el rasgo tectónico más evidente, su orogénesis es el

producto de la interacción de las placas litosféricas, cuyo desarrollo está todavía
vigente. La inflexión del borde oriental de la Placa de Nazca bajo la Placa
Continental según la dirección ENE; asimismo, la Placa Continental resulta en
un cabalgamiento sobre la Placa de Nazca.
Los esfuerzos generados entre las dos placas y sobre todo en la zona de
subducción, originan una intensa actividad sísmica.
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Expediente Técnico
La región Centro Sur del Perú donde se ubica el área de estudio, se halla bajo
la influencia de los sismos que se generan en la " Zona de Fractura de la Costa"
de la Placa de Nazca con la Placa del Continente Sudamericano.
Según Normas Peruanas de Estructuras, Norma E-030 Diseño

Sismorresistente, la zonificación sísmica del proyecto le corresponde la ZONA 3
equivalente a Z = 0.40 y considerando la Fuerza Cortante en la Base de la
estructura, la cual se determina con la expresión:
ZUCS
V = ------------ . P
R
Donde:
- Z = 0.40 (Factor de Zona - Aceleración máxima del terreno con una

probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años)
- U = 1.5 (Categoría de la Edificación – Edificación Categoría A)
- C = 2.5 (Factor de Ampliación Sísmica – Respuesta estructural respecto

de la aceleración en el suelo)
- S = 1.2 (Condiciones Geotécnicas – Perfil del terreno de tipo S2 siendo

intermedio entre roca o suelo muy rígido y suelo flexible)
- R = 6 (Sistemas Estructurales según el material utilizado siendo el

coeficiente de reducción de la fuerza sísmica).
Reemplazando tenemos:
0.40 x 1.5 x 2.5 x 1.2

V = ---------------------------- . P
6
0.1.8
V = --------- P
6
V = 0.30 P
Se estima como parámetro de diseño, para una intensidad de VI a VII grados de

MM y un rango de valores de aceleración máxima de 0.40 g, un rango de
aceleración efectiva de 0.35 g.
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Expediente Técnico
3.0 GEOLOGIA LOCAL
La descripción de la geología local comprende la zona correspondiente al trazo

del canal de conducción, detallando los aspectos de geomorfología, litología,
estratigrafía, geología estructural y geodinámica externa, además, se
consideran las investigaciones del subsuelo y el cateo en suelos y rocas que
afloran, con fines de determinar sus propiedades geomecánica del terreno de
fundación.
3.1. Zona de Bocatoma y Canal
La zona para la construcción de la bocatoma y canal atraviesa gran parte de las

laderas las cuales están ocupadas predominantemente por una unidad
geológica intrusiva y una cobertura de Depósitos Cuaternarios de origen
Coluvial y Aluvial.
3.3.1. Zona Bocatoma
En la zona de bocatoma se presenta una morfología de cauce y laderas con

pendientes promedio de 25º a 30º, presentando un perfil transversal en forma
de “V” y una gradiente del río en promedio de 3 a 5 %.
Geológicamente el lecho o cauce está ocupada por depósitos Aluviales,

constituidos por gravas con arenas, suelta, bien graduada, con inclusiones de
cantos y algunos bloques de bordes sub angulosos a sub redondeados y en
ambas márgenes se presentan afloramientos de roca intrusiva de tipo
granodiorita - tonalita, con moderado grado de meteorización con una cobertura
de arena media, suelta, de poco espesor, poco suelta, con inclusión de grava,
cantos y algunos bloques superpuestos, de naturaleza intrusiva.
Se observan sistemas de fracturas en posición oblicua y sub vertical en un

grado de moderado y la meteorización es moderada.
No presenta evidencias de ocurrencia de fenómenos de geodinámica externa

activa.
Clasificación de los Materiales de excavación
Los materiales para efectos de excavación se ha clasificados básicamente en 3

tipos:
Roca Fija (RF): Cuando requieren de uso sistemático de explosivos para su

afloje y remoción.
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Expediente Técnico
Roca Suelta: Fracturada o blanda (RS): Removible con maquinaria y uso de

explosivos en menor porcentaje para su afloje y posterior remoción.
Terreno Normal (TN): Material removible con medios manuales y/o mecánicos.
Para el caso del movimiento de tierras en el mejoramiento del Canal de Riego
se ha de utilizar la clasificación del material de excavación siguiente
3.3.2. Trazo de Canal Huarochiri

El canal Huarochiri se inicia en el rio Mala (parte alta), hacia la margen derecha
de esta, sobre la cota 3,756 msnm con una longitud de 19.880 km y termina en
la cota 3,638 msnm.
Los objetivos del estudio de geología y geotecnia para canales se sintetiza en:
- Determinar la calidad de los materiales en que se cimentarán las

estructuras del canal; debiéndose adecuar su dimensionamiento de acuerdo a
cada tipo de terreno, ya sean suelos granulares o finos y rocas.
- Garantizar la estabilidad del canal para diferentes condiciones de

cimentación, dándole un tratamiento adecuado que permita mantener a éste
bajo un estado físico de mínima deformación.
- Caracterizar cada uno de los materiales encontrados en el eje del canal,

ya sea que se encuentran en un estado de suelo o que pertenezcan a un
material rocoso con diferente grado de alteración, pudiendo ser:
* Terreno Normal (estado de suelo)

* Roca suelta.
* Roca fija.
La descripción geológica del canal es la siguiente:
De 0+000 a 0+260
Relieve de ladera moderada, con pendiente promedio de 44.21°.
Litológicamente ocupada por depósitos Coluviales en las laderas, constituidos

por arena media a gruesa, suelta a poco suelta, con grava y cantos y algunos
bloques superpuestos y semi enterrados, de naturaleza intrusiva y Depósitos
aluviales en el cauce, constituida por material de arena fina a media, suelta, con
limo y grava.
0+260 a 0+340
Relieve de ladera moderada a semi abrupta, con pendiente promedio de 35.87°.
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Expediente Técnico
Litológicamente se presenta afloramiento de roca intrusiva de tipo granodiorita,

color gris, duro, moderada alteración.
0+340 a 0+690
Relieve de ladera moderada, con pendiente promedio de 43.85°, bisectada por

quebradas en 0+440, 0+490.
Litológicamente presenta depósitos Coluviales, constituidos por arena media a

gruesa, suelta a poco suelta, con grava y cantos y algunos bloques
superpuestos y semi enterrados, de naturaleza intrusiva
0+690 a 1+420
Relieve de ladera semi abrupta a abrupto, con pendiente promedio de 39.67°.
Litológicamente se presentan afloramiento de roca intrusiva de tipo granodiorita,

color gris, dura, con moderada alteración y moderado fracturamiento, en
sistemas oblicuos y sub verticales.
1+420 a 1+680

color gris, dura, con elevada alteración y fracturamiento, en sistemas oblicuos y
sub verticales.
1+680 a 2+020
Relieve de ladera semi abrupta a abrupta, sinuosa, con pendiente promedio de

38.25°.

2+020 a 2+280
Litológicamente presenta afloramiento de roca intrusiva de tipo granodiorita,

color gris, dura, moderada alteración y moderado fracturamiento, con una
cobertura superficial de arena fina a media, suelta, con grava.
2+280 a 3+560
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Expediente Técnico
Relieve de ladera semi abrupta a abrupta, con pendiente promedio de 42.60°.

bisectada por quebradas en 2+540 y 3+180

3+560 a 4+040
Relieve de ladera moderada, con pendiente promedio de 35.40°, poco sinuoso.

4+040 a 4+280
Relieve de ladera semi abrupta, con pendiente promedio de 30.48°. bisectada

por la quebrada en 4+080.

4+280 a 4+380

sub verticales.
4+380 a 5+220
Relieve de ladera semi abrupta, con pendiente promedio de 43.06°. bisectada

por las quebradas en 4+490, 4+570 y 4+760.
5+220 a 5+620
Relieve ladera moderada, con pendiente de 28.85°, p oco ondulado.
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Expediente Técnico

sub verticales.
5+620 a 6+700
Relieve de ladera semi abrupta a abrupta, sinuosa, con pendiente de 35.72°,

bisectada por quebradas de escorrentía temporal como en las progresivas
5+930, 6+240 y 6+670.

6+700 a 6+860
Relieve de quebrada con pendiente promedio de 43.36°.

sub verticales.
6+860 a 10+000
Relieve de ladera moderada con pendiente de 30.80°, bisectada por quebradas

de escorrentía temporal como en la progresivas 7+280, 7+460, 8+250, 8+290,
8+580.

10+000 a 11+200
Relieve de ladera moderada, con pendiente promedio de 32.34°, bisectada por

la quebrada de escorrentía temporal en la progresiva 11+160.

sub verticales.
11+200 a 13+860
Relieve de ladera moderada, poco sinuosa, con pendiente promedio de 18.68°,

11+160 y 11+340.
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Expediente Técnico
Litológicamente presenta una cobertura de depósito Coluvial, constituida por

arena de grano fino a gruesa con limo, color gris, con fragmentos de grava y
cantos, suelta a poco suelta y por debajo se encuentra la roca intrusiva.
13+860 a 14+440
Relieve de ladera moderada, poco sinuosa, con pendiente promedio de 28.74°.

sub verticales.
14+440 a 14+840

14+840 a 15+220

sub verticales.
15+220 a 17+000

16+400

17+000 a 18+340

bisectada por quebradas de escorrentía temporal como en las progresiva
17+110.
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Expediente Técnico

18+340 a 18+980

18+560.

sub verticales.
18+980 a 19+880

Tramo PROGRESIVA (m) Simbologia Descripcion Litologica

1 0 260 Q-d Depósitos de deslizamiento
2 260 340 Tim-r Grupo Rimac
3 340 690 Q-g Depósitos glaciares
4 690 1,420 Tim-r Grupo Rimac
5 1,420 1,680 Tim-r Grupo Rimac
6 1,680 2,020 Q-g Depósitos glaciares
16 6,860 10,000 Q-fg Depósitos Fluvioglaciaricos
18 11,200 13,860 Q-d Depósitos de deslizamiento
19
Expediente Técnico

Clasificación de Material con fines de excavación
Distancia
Tramo Inicio (m) Final (m) (m) Tipo de Terreno
1 0 260 260 Terreno Normal
2 260 340 80 Roca Fija
3 340 690 350 Terreno Normal
4 690 1,420 730 Roca Fija
5 1,420 1,680 260 Roca Suelta
6 1,680 2,020 340 Terreno Normal
7 2,020 2,280 260 Roca Fija
8 2,280 3,560 1,280 Terreno Normal
9 3,560 4,040 480 Roca Fija
10 4,040 4,280 240 Terreno Normal
11 4,280 4,380 100 Roca Suelta
12 4,380 5,220 840 Terreno Normal
13 5,220 5,620 400 Roca Suelta
14 5,620 6,700 1,080 Terreno Normal
15 6,700 6,860 160 Roca Suelta
16 6,860 10,000 3,140 Terreno Normal
17 10,000 11,200 1,200 Roca Suelta
18 11,200 13,860 2,660 Terreno Normal
19 13,860 14,440 580 Roca Suelta
20 14,440 14,840 400 Terreno Normal
21 14,840 15,220 380 Roca Suelta
22 15,220 17,000 1,780 Terreno Normal
23 17,000 18,340 1,340 Roca Fija
24 18,340 18,980 640 Roca Suelta
25 18,980 19,880 900 Terreno Normal
20
Expediente Técnico
4.0 INVESTIGACIONES GEOTECNICAS

4.1 Características Físico Mecánicas de los Suelos
Las investigaciones del subsuelo se han efectuado en base a la excavación de

calicatas en suelos inconsolidados principalmente, realizando la descripción
litológica y extracción de muestras representativas, para ser remitidas al
laboratorio de mecánica de suelos.
Las investigaciones geotécnicas en el área de influencia del trazo de

conducción tienen como objetivo principal conocer las propiedades
geomecánicas de las rocas que afloran, así como las características físicas
mecánicas de los suelos, con fines de cimentación.
En la zona correspondiente al trazo del canal se han excavado dos calicatas en

material inconsolidado, alcanzando la profundidad de 0.60 m, siendo un
depósito Fluvio glaciar, cuyo perfil litológico es el siguiente:
CALICATA 01
De 0.00 a 0.60 m Grava arcillosa con arena color marrón amarillento, poco
compacta, con inclusión de grava y cantos en un 20 %, de naturaleza volcánica,
de bordes angulosos a sub angulosos, con resto de raíces de plantas.
CALICATA 02
De 0.00 a 0.60 m Arcilla arenosa color marrón amarillento, poco compacta, con
inclusión de grava y cantos en un 30 %, de naturaleza volcánica, de bordes
angulosos a sub angulosos.
CALICATA 03
De 0.35 a 0.60 m Arcilla Arenosa color marrón amarillento, poco compacta, con
inclusión de grava y cantos en un 22 %, de naturaleza volcánica, de bordes
angulosos a sub angulosos.
4.2 Características Fisico Mecánicas de la Roca
Se infieren los parámetros geomecánicos de la roca basamento, considerando

que es una roca de tipo granodiorita en algunos tramos del eje del canal, lo que
detallamos a continuación
- Resistencia a la compresión simple 10 Mpa ó 100 kg/cm2

- Densidad seca 1.7 g/cm3
- Densidad húmeda 1.9 g/cm3
21
Expediente Técnico
- Porosidad aparente 25 %
- Absorción 15 %
Los valores asumidos de mecánica de rocas, nos permiten considerar una roca
de resistencia baja y de bajo peso específico.
4.3 Condiciones geotécnicas de bocatoma y canal
Las investigaciones geotécnicas en las zonas de captación y a lo largo de los

trazos de los canales, se basan en la descripción de la geología de superficie,
los cortes de talud y calicatas excavadas, las que se ubican de preferencia en
los sectores de cruces de quebradas, donde se proyecta la construcción de
obras de arte.
Las condiciones geotécnicas en el trazo del canal, nos permite clasificar el

terreno en suelos y rocas; los terrenos en suelo, predominan los depósitos
Coluviales, constituidos por arena de grano fino a grueso, con grava y cantos y
algunos bloques pequeños, de bordes sub angulosos, poco suelta a poco
compacta superpuestos y semi enterrados, lo que nos permite estimar un
ángulo de fricción interna de 25° a 30°, un módulo de Poison para la arena fina
equivalente a 0.25, con una capacidad admisible por encima de 2 kg/cm2, lo
cual consideramos que las condiciones del suelo son favorables.
Los terrenos en roca, se caracterizan por la presencia de la granodiorita, con un

grado de meteorización moderado, masiva, dura, de regular a buena
resistencia, con una carga puntual mayor a los 500 kg/cm2, un módulo de
Poison de 0.20, un módulo de deformación de 6 a 20 Gpa, un coeficiente de
Balastro de 1.5 a 6 kg/cm3, estimando la capacidad admisible Qa = 33.30
kg/cm2, según la expresión siguiente:
Qa = qu * 0.2 / FS
Qa = 500 * 0.2 / 3
Qa = 33.30 kg/cm2
En los tramos de suelo, se recomienda cortes de talud de 0.75:1.00 y en los

tramos de afloramiento de roca, se recomienda un corte de talud de 0.10:1.00,
en corte con altura no mayor de 5.00 m.
El asentamiento previsto en una cimentación son los llamados Asentamiento

Total y Asentamiento Diferencial, siendo este último lo que podría comprometer
la seguridad de las estructuras proyectadas.
22
Expediente Técnico
El asentamiento de la cimentación se calculará en base a la teoría de

elasticidad, considerando la cimentación superficial de tipo continua. Se asume
que el esfuerzo neto transmitido es uniforme y que los esfuerzos transmitidos
son iguales a la capacidad admisible de carga.
Se estima, que el asentamiento que sufriría la estructura con la carga aplicada,

diferencial y/o total estaría de los márgenes tolerables.
El asentamiento elástico inicial será:
S = Aqs B (1 -µ2) If/Es

Donde
S = asentamiento (cm)
Aqs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)
B = ancho de cimentación (cm)
Es = módulo de elasticidad (kg/cm2)
µ = relación de Poisson
Ir = factor de influencia según la forma y rigidez de la

cimentación
El asentamiento permisible es de 2,54 cm, por lo tanto, el asentamiento que

consideramos está por debajo de dicho valor.
Las propiedades elásticas de la roca granodiorita son consideradas como de

regulares a buenos, por lo tanto se recomienda cimentar las estructuras de
apoyo en este tipo de roca, debiendo eliminar todo material de cobertura.
5.0 DETERMINACION DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE

5.1 Determinación de la Capacidad Admisible del Suelo
Teniendo en cuenta las características y propiedades del suelo observado en

campo en la zona de cierre, cuadros comparativos, referencias de estudios
anteriores, nos permite mediante inferencias determinar la capacidad admisible
del terreno.
23
Expediente Técnico
Terzaghi y Peck (1967) propone una formula en función del ángulo de fricción y
la cohesión. Asimismo, se han considerado los factores de forma propuestos
por Vesic.
La ecuación, para evaluar diferentes condiciones de cimentación, presenta la

formula siguiente:
qult = c.N c S c + γ 1 DfN q S q + 0.5γ 2 BN γ S γ
qadm= qult/ Fs
donde:
qult = capacidad última de carga

qadm = capacidad admisible de carga
Fs = factor de seguridad
γ = peso específico
B = ancho de la cimentación
Df = profundidad de cimentación (variable de 0.50-2.50m.)
N = factores de capacidad de carga
S = factores de forma de Vesic.
Considerando que predominan suelos conglomerádicos y arenosos de grano

medio a grueso, poco sueltos a poco compactos, la capacidad admisible
estimada estaría entre 3 a 5 kg/cm², en forma conservadora.
5.2 Determinación del Asentamiento
Para el cálculo del asentamiento inmediato, se emplea el método elástico, en el

cual el parámetro base corresponde a las propiedades elásticas del suelo. El
cálculo se efectúa mediante varias integraciones de la solución de Boussinesq,
que permite determinar el asentamiento de una carga puntual en la superficie
de un semi-espacio homogéneo, isotrópico y elástico.
( )
pi = pB 1 − u 2 xI / E
donde:
pi = asentamiento inicial probable (cm)
24
Expediente Técnico
p = esfuerzo promedio transmitido (ton/m2)

B = dimensión característica del área cargada (m)
U = relación de Poisson
I = factor de influencia (cm/m)
E = módulo de elasticidad (ton/m2)
El asentamiento inmediato para suelos conglomerádicos y arenosos es mínimo,

estando dentro de los límites de aceptables (menor de 2.5 cm).
5.3 Determinación de la Capacidad Admisible de la Roca
La capacidad admisible es la máxima presión que la cimentación puede transmitir

al terreno sin que ocurra asentamientos excesivos (mayores que el admisible) ni
que el factor de seguridad frente a una falla por corte sea menor que el valor 3
para cargas estáticas.
Los criterios a considerar para el cálculo de la capacidad admisible por el método

Americano, cuya ecuación es
Qa = qu * 0.2 / FS
Por lo tanto nos da:
Qa = 100 * 0.2 / 3
Qa = 66.66 kg/cm2
La capacidad admisible de la roca volcánica se estima en 66.6 kg/cm2.
7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El proyecto INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE

RIEGO PACCHA, EN LOS SECTORES DE LUPO, MACACHAYA Y CUCHI
CALA, DISTRITO DE HUAROCHIRI, PROVINCIA DE HUAROCHIRI - LIMA se
ubica en el distrito de Huarochiri, provincia de Huarochiri, departamento de
Lima. Hidrográficamente el área de estudio se encuentra dentro de la cuenca
colectora del Rio Mala, perteneciente a la vertiente del Pacífico
El área del trazo del canal está ocupada en una gran porcentaje por depósitos
fluvio glaciares y la masa de agua actualmente almacenada y por roca
volcánica.
25
Expediente Técnico
Estructuralmente no se han observado evidencias de un tectonismo intenso que

afecte la zona de estudio, observando sistemas de fracturas variados en los
afloramientos de roca volcánica que no son significativos.
De acuerdo al trabajo de campo realizado en la zona del trazo del canal no se

observan huellas de ocurrencia de fenómenos de geodinámica externa que
puedan perjudicar el funcionamiento de la línea de conducción.
Según los aspectos sísmicos, considerar como parámetro de diseño para una
intensidad de VI a VII grados de MM una aceleración de 35 g.
Se proyecta que la zona del trazo del canal estaría sobre depósitos glaciares
principalmente.
La capacidad admisible para suelos de origen fluvio glaciar de tipo

conglomerádicos y arenosos de grano medio a grueso, poco sueltos a poco
compactos, la capacidad admisible estimada estaría entre 3 a 5 kg/cm², en
forma conservadora.
La capacidad admisible para roca la roca volcánica se estima en 66.6 kg/cm2,

aceptable para la fundación de canal de conducción en concreto o tubería.
26
Expediente Técnico
ANEXOS
27
Expediente Técnico
A. FOTOGRAFIAS
28
Expediente Técnico
FOTO N° 01 Terreno normal al inicio progresiva 0+0 60, se observa

depósitos Fluvio glaciares.
FOTO N° 02 Terreno normal sobre depósito Fluvio Gla ciar. Progresiva

0+380.
29
Expediente Técnico
FOTO N° 03 Terreno Normal. Trazo canal. Progresiva 4+200.
FOTO N° 04 Trazo del canal en

roca fija. Progresiva 4+020.
30
Expediente Técnico
FOTO N° 05 Roca Suelta. Progresiva 11+100.
31
Expediente Técnico
FOTO N° 06 Se observa los trabajos realizados de c alicata, ubicada hacía

en la progresiva 8+500.
32
Expediente Técnico
B. RESULTADOS LABORATORIO
33
Expediente Técnico
C. PLANOS GEOLOGICOS
34

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INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA

ING. WILFREDO LOAYZA HURTADO

HUAROCHIRI – HUAROCHIRI - LIMA

“INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO

2.0 GEOLOGIA REGIONAL

3.1 Zona de Trazo de Canal

5 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE

INSTALACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO

La limitada disponibilidad del agua en el distrito de Huarochiri, provincia de

El presente estudio de geología y geotecnia, considerado como un estudio

Existen pocos antecedentes de estudios geológicos anteriores en el área del

El objetivo del estudio es evaluar las condiciones geológicas de la zona de

a) Definir el marco geológico regional de la zona de estudio, en base a los

b) Determinar las características y propiedades geológicas y geomecánicas

1.3 Ubicación y Acceso

El Proyecto se ubica en:

Hidrográficamente el área de estudio se encuentra dentro de la cuenca del Río

El acceso a la zona de estudio desde Lima es:

1.4 Metodología de Trabajo

La metodología de trabajo empleada para desarrollar las investigaciones y

En esta etapa se buscó y recopiló la información geológica existente de la zona

Coordinación técnica con los profesionales de las otras especialidades

fines de programar la ejecución de las investigaciones geológicas de campo y la

Preparación de la documentación cartográfica disponible para los trabajos de

Los trabajos de campo consistieron en el reconocimiento geológico de la zona

Se ejecutaron excavaciones manuales y cateos en la zona del trazo de la línea

La información obtenida de campo, los resultados de los análisis de laboratorio

El cálculo de los parámetros geomecánicos de la roca y el suelo nos definen las

Los planos elaborados corresponden a los de Geología Regional, Geológico y

Los cuadros contienen los resultados del análisis de laboratorio de mecánica de

1.5 Investigaciones Efectuadas

Las investigaciones de campo fueron:

Trazo del Canal:

a) Cartografiado geológico geotécnico de superficie, teniendo como base

geomorfológicos, litológicos, estratigráficos, estructurales y geodinámica

2.0 GEOLOGIA REGIONAL

La presente evaluación plantea el reconocimiento de las principales

A continuación describimos los aspectos más importantes, siendo:

A continuación describimos las principales unidades geomorfológicas:

2.1.1 Flanco Occidental Andino

El flanco occidental andino se caracteriza por una cadena de cerros continuos

y que en sección transversal presentan bancos con superficies inclinadas

2.1.2 Zona de Altiplanicies

Geográficamente corresponde a las regiones de Puna y Janca. La Puna esta

2.1.3 Vestigios de la Superficie Puna

2.2 Litología – Estratigrafía

andesitas tufaceas o tufos andesiticos con ocasionales intercalaciones de

a. Serie Volcanico Sedimentario

b. Serie Sedimentaria Tobacea

d. Serie Volcánico sedimentaria

2.2.6. Depósitos Cuaternarios Q

a. Deposito Glaciares (Q-g)

b. Depósitos fluvioglaciares (Q-fg)

c. Depósitos de Deslizamiento (D-d)

2.3 Geología Estructural

Esta zona corresponde a la columna estratigráfica de la cuenca mesozoica

2.4 Geodinámica Externa