INFORME GRUPAL - CORAO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN

 ANTONIO ABAD DEL CUSCO  ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD: INGENIERIA GEOLÓGICA Y

FACULTAD: INGENIERIA GEOLÓGICA Y

GEOGRAFÍA

GEOGRAFÍA

CARRERAPROFESIO

CARRERAPROFESIONAL

NAL INGENIERIA

INGENIERIA

GEOLÓGICA

GEOLÓGICA

GEOMECANICA DE ROCAS

GEOMECANICA DE ROCAS

ING. CARLOS BARRIENTOS

ING. CARLOS BARRIENTOS

INTEGRANTES:



 APARICIO-CARDEÑA-MIRIANAPARICIO-CARDEÑA-MIRIAN 

 DUEÑAS OLIVERA KARENDUEÑAS OLIVERA KAREN 

 MEJIA CCAHUANA NILDAMEJIA CCAHUANA NILDA 

 RODRIGUEZ CHOQUEHUANCA DE VICTORIARODRIGUEZ CHOQUEHUANCA DE VICTORIA 

 QUISPE AYALA LUCEROQUISPE AYALA LUCERO

CUSCO

CUSCO _–– PERU PERU SEMESTRE 2013-2V SEMESTRE 2013-2V

SALIDA DE CAMPO AL ABRA DE SALIDA DE CAMPO AL ABRA DE

CORAO CORAO

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

Como sabemos la mecánica de rocas de ocupa del estudio teórico y practico de las Como sabemos la mecánica de rocas de ocupa del estudio teórico y practico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta ante la acción de fuerzas a

ante la acción de fuerzas aplicadas en su entorno físico.plicadas en su entorno físico.

El desarrollo de la mecánica de rocas se inició como consecuencia de la utilización del El desarrollo de la mecánica de rocas se inició como consecuencia de la utilización del medio geológico para obras superficiales y subterráneas y explotación de recursos medio geológico para obras superficiales y subterráneas y explotación de recursos mineros.

mineros.

Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se pueden agrupar en Los distintos ámbitos de aplicación de la mecánica de rocas se pueden agrupar en aquellos en que el material rocoso constituye la estructura (excavación de tuneles, aquellos en que el material rocoso constituye la estructura (excavación de tuneles, galerías, taludes, etc), aquellos en que la roca es el soporte de otras estructuras galerías, taludes, etc), aquellos en que la roca es el soporte de otras estructuras (cimentaciones de edificios, presas, etc).

(cimentaciones de edificios, presas, etc).

El presente informe tiene como objetivo principal hallar las propiedades del El presente informe tiene como objetivo principal hallar las propiedades del comportamiento mecánico del macizo rocoso por medio del RQD, así como también comportamiento mecánico del macizo rocoso por medio del RQD, así como también hallando el rumbo y buzamiento de las fallas, fracturas, diaclasas, estratificación y hallando el rumbo y buzamiento de las fallas, fracturas, diaclasas, estratificación y descripción de la geología general.

descripción de la geología general.

Se analizó su geomorfología, estructural, estratigrafía y sedimentología. Y se llegó a Se analizó su geomorfología, estructural, estratigrafía y sedimentología. Y se llegó a una conclusión enlazando todos estos resultados.

una conclusión enlazando todos estos resultados. 1.

1. GENERALIDADESGENERALIDADES 1.1 UBICACIÓN Y

1.1 UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAACCESIBILIDADD

La zona de estudio se encuentra ubicada al Noreste de la ciudad del Cusco, La zona de estudio se encuentra ubicada al Noreste de la ciudad del Cusco, denominad

denominado “Abra de Corao”.o “Abra de Corao”.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA: UBICACIÓN GEOGRÁFICA: -- ZONA: 19LZONA: 19L -- COORDENADAS: 182182 ECOORDENADAS: 182182 E 8506982 N 8506982 N

A la zona de estudio es posible acceder por la carretera Cusco

A la zona de estudio es posible acceder por la carretera Cusco –– Pisac, a 10 Pisac, a 10

minutos del

minutos del centro arqueológcentro arqueológico ico Q´enqo.Q´enqo.

ZONA DE

ZONA DE

ESTUDIO

1.2 OBJETIVOS

 El objetivo principal del presente trabajo de campo es describir, evaluar e

identificar el macizo rocoso con sus respectivas características.

 Hallar el RQD y de acuerdo al resultado indicar si es posible construir un

túnel por dicha zona.

1.3 METODOLOGIA DE TRABAJO

 Trabajo de Gabinete: Primeramente se recopilo bibliografía (Cuadrángulo de

Calca, libros, folletos) también se consiguió los planos topográficos y geológicos de dicha zona. Después de realizar el trabajo de campo se procesó los datos adquiridos hallando ahí el RQD y las direcciones del buzamiento.

 Trabajo de Campo: En esta parte se realizó todo lo concerniente a la toma de

datos (rumbo, buzamiento, tipo de talud, caracterización del macizo rocoso así como también de la matriz rocosa), para luego realizar los cálculos en gabinete. 1.4 INSTRUMENTOS Y MATERIALES INTRUMENTOS  Brújula  GPS  Picota  Wincha  Rayador  Lupa MATERIALES  Escalimetro  Plano geológico  Plano topográfico  Esquema de trabajo  Lápiz  Tablero

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

MECÁNICA DE ROCAS.- se ocupa del estudio teórico y práctico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos, y de su respuesta ante la acción de fuerzas aplicadas en su entorno físico.

MATRIZ ROCOSA es el material rocoso exento de discontinuidades, o los bloques de <<roca intacta> que quedan entre ellas. Mecánicamente queda caracterizada por su peso específico, resistencia y deformabilidad.

Valores típicos del peso específico y porosidad de las rocas

ROCA PESO ESPECIFICO(g/cm³) POROSIDAD (%)

 Andesita  Anfibolita arenisca basalto caliza carbón cuarcita creta diabasa diorita dolomía esquisto  gabro  gneis  granito  grauvaca mármol lutita  pizarra riolita sal toba  yeso  2,2-2,35  2.9-3.0  2.3-2.6  2.7-2.9  2.3-2.6 1.0-2.0  2.6-2.7 1.7-2.3  2.9  2.7-2.85  2.5-2.6  2.5-2.8 3.0-3.1  2.7-3.0  2.6-2.7  2.8  2.6-2.8  2.2-2.6  2.5-2.7  2.4-2.6  2.1-2.2 1.9-2.3  2.3 10-15 ---5-25 (16,0) 0,1-2 5-20 (1 1,0) 10 0,1-0,5 30 0,1 ---0,5l-0 3 0,1-0,2 0,51- ,5 0,5-1,5(0 ,9) 3 0,3-2 (0,6)  2-15 0,1-1 4-6 5 14-40 5

Propiedades de la matriz rocosa y métodos para su determinación PROPIEDADES METODOS DE DETERMINACION PROPIEDADES DE IDENTIFICACION Y CLASIFICACION Composion mineralogica. Fabrica y textura Tamaño de grano Color. Porosidad(n) Peso especifico(ɣ) Contenido en humedad Permeabilidad(coeficiente de permeabilidad,k) Durabilidad. Alterabilidad(indice de alterabilidad) Descripcion visual Microscopia optica y electronica. Difraccion de rayos x Tecnicas de laboratorio Ensayo de permeabilidad Ensayos de alterabilidad PROPIEDADES

MECANICAS Resistencia comprension simple(σc.)a

Resistencia a traccion(σp) Velocidad de ondas sonicas(vp, vs) Resistencia (parametros cy φ) Deformabilidad(modulos de deformacion elasticas estaticas o dinamicas:E,v) Ensayo de comprensioin uniaxial. Ensayo de carga puntual Martillo d schmindt. Ensayo de traccion directa. Ensayo de traccion indirecta Medida de velocidad de ondas elasticas en laboratorio Ensayo de comprension triaxial Ensayo de comprension uniaxial Ensayo de velocidad sonica.

MACIZO ROCOSO.- es el conjunto de los bloques de matriz rocosa y de las discontinuidades de diverso tipo que afectan al medio rocoso. Mecánicamente los macizos rocosos son medios discontinuos, anisótropos y heterogéneos. Prácticamente puede considerarse que presentan una resistencia a la tracción nula.

 ANISOTROPÍA: la presencia de planos de debilidad de orientaciones

preferentes (estratificación, laminación, familias de diaclasas tectónicas) implica diferentes propiedades y comportamiento mecánico en función de la dirección considerada.

 DISCONTINUIDAD.- es cualquier plano de origen mecánico o sedimentario que

independiza o separa los bloques de matriz rocosa en un macizo rocoso.

Su comportamiento mecánico queda caracterizado por su resistencia al corte o, en su caso, por la del material de relleno.

TIPOS DE DISCONTINUIDADES:

 ESPACIAMIENTO (S).- El espaciamiento de las discontinuidades es la distancia

media entre dos planos de discontinuidad del macizo rocoso en dirección perpendicular a los planos de discontinuidad.

 RUGOSIDAD.- Conocido también como el grado de aspereza de las superficies

de discontinuidad, es un parámetro importante que caracteriza la condición de la discontinuidad.

 ABERTURA.- Es la distancia perpendicular entre paredes adyacentes de una

discontinuidad, cuyo espacio intermediario puede estar contenido con relleno o sin ello.

 PERSISTENCIA.- Influyen en la magnitud en que el material rocoso y la

separación de las discontinuidades afectan el comportamiento del macizo rocoso.

 ALTERACIÓN.- El grado de alteración de las superficies de las discontinuidades,

esto es clasificado de acuerdo a la recomendación del ISRM:

 RELLENO.- Tiene doble influencia en el comportamiento, el espesor del relleno

que evita que se cierren las asperezas de la fractura y posee su propia característica como es la resistencia al corte, permeabilidad y características deformacionales.

 TAMAÑO DE BLOQUE.- El macizo rocoso es conceptuado como bloques

discretos limitados por delgadas discontinuidades, y su comportamiento es gobernado por la combinación de las características del bloque y discontinuidades.

INDICE DE LA CALIDAD DE LA ROCA.-   índice cuantitativo que nos muestra la relación de longitudes mayores de 10 cm de un testigo de perforación entre la

longitud total perforada

(LP) RQD (%) Designación Jv (disc/m 3) Designación

100 Roca fuerte y masiva <1.0 Bloques muy grandes 90-100 excelente 1-3 Bloques grandes

75-90 buena 3-10 Bloques de tamaño

medio

50-75 regular 10-30 Bloques pequeños 25-50 pobre >30 Bloques muy pequeños <25

Muy pobre >60 Roca “triturada”

NÚMERO DE FAMILIAS.- Es el número de familias que componen un sistema de discontinuidades. El macizo también puede contener discontinuidades individuales. CANTIDAD VOLUMÉTRICA DE DISCONTINUIDADES (JV).- Una densidad real o volumétrica puede ser expresada en términos del número de discontinuidades por unidad de área o unidad de volumen del macizo rocoso.

Se presenta una relación entre el RQD y el Jv. RQD = 115– 3.3Jv

HETEROGENEIDAD:  las zonas con diferente litología, grado de alteración o meteorización, contenido en agua, etc., pueden presentar propiedades muy diferentes.

CAPÍTULO III: ESTRATIGRAFÍA GRUPO SAN JERÓNIMO:

La Formación Kayra  (eoceno inferior) aflora ampliamente al sur de la ciudad del Cusco, donde forma parte del sinclinal de Anahuarqui y anticlinal de Puquín, al oeste. Igualmente lo hace en el sinclinal de Ancaschaca, en Yaurisque-Paruro, en el sinclinal de San Lorenzo y en el sector de Cusibamba-Sanka.

Estimación aproximada y clasificación de la resistencia a compresión simple de suelos y rocas a partir de índices de campo.

Esta esencialmente constituida por areniscas feldespáticas, intercaladas con niveles de lutitas rojas; este conjunto se desarrolló en un medio fluvial entrelazado y llanura de inundación. La parte media superior es más gruesa y está compuesta por areniscas feldespáticas y microconglomerados con clastos volcánicos y cuarciticos de un medio fluvial altamente entrelazado. La formación acaba con facies areno-peliticas de llanura de inundación y canales divagantes. Las paleocorrientes indican una procedencia de aportes del S y SO.

Esta formación está al norte de la falla Tambomachay y ha sido dividida en 8 secuencias de tercer orden grano-estrato crecientes.

CAPÍTULO IV: GEOMORFOLOGÍA

La geomorfología de la zona de estudio esta caracterizada por encontrarse en la meseta de Sacsayhuaman. Es una meseta que se halla entre los 3,600 y 3,800 msnm;  presenta afloramientos de lutitas, yesos y lentes de caliza del Grupo Yuncaypata y algunos cuerpos intrusivos pequeños de Cenozoico. La presencia de sedimentos finos ha hecho que tenga un relieve algo plano y tabular, donde sobresalen las calizas y los intrusivos. Limita al sur, con la Depresión de Cusco y al norte mediante la Falla Tambomachay, con las Montañas del Cusco.

Las Montañas del Cusco, se hallan separadas cerca a la laguna de Piuray por la  prolongación de la Pampa de Piuray-Maras. Su límite norte es directamente con la Cordillera Oriental mediante una falla NO-SE, o a través de algunas mesetas intermedias. Su límite sur es con la Meseta de Saqsayhuamán mediante la Falla Tambomachay.

CAPÍTULO V: GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Falla Tambomachay: Es la mayor estructura de deformación frágil que establece todo un comportamiento dinámico en la región. Inicialmente esta falla se ha comportado como inversa en contacto fallado al grupo San Jerónimo (Capas Rojas) (piso) con la formación Yuncaypata techo posteriormente a fines del terciario e inicios del cuaternario esta falla ha rejugado en falla transcurrente (falla de Rumbo o de desgarre) dando lugar a la abertura de la cuenca del Cusco y la posterior formación y deformación de la falla Kenco y todo un sistema enrrejado de fallas E-W y SE- NW. El comportamiento actual parece del tipo normal (sebrier et.al 1982 Cabrera J. 1984 E. Hauman 1986).

Estudio Sismotectónico de la Falla Tambomachay _– Cusco: La sismotectónica de las fallas activas del Cusco es poco conocida, y dentro de los temas de Investigación encaminados para el año 2013, se viene analizando la microsismcidad registrada por una red sísmica local compuesta por 6 estaciones de banda ancha, instalados sobre la falla Tambomachay, además de la estación sísmica CUS de la Red Sísmica Nacional. A la fecha se ha registrado importante actividad microsísmica (Octubre 2012 a Enero 2013) con posible origen en esta falla, así como de otros que sugieren la existencia de áreas de deformación local que serán monitoreadas posteriormente. El sistema de fallas del Cusco han dado origen a importantes sismos en el pasado (por ejemplo, 5 de abril de 1986, M=5.5) y que han producido daños importantes en las localidades entorno a las zonas epicentrales.

Fallas Post – Sedimentarias: Después de la sedimentación de la cuenca Pillao de los esfuerzos de compresión y la cuenca San Sebastián y activándose las fallas Cusco , Tankarpata, Kenco, Huancaro , Saphy, Salineras y Pumamarca todos estos controlados a la estructura mayor de la falla de Tambomachay.

La presencia de estructuras regionales de deformación y dislocación, han creado desde tiempos remotos, un conjunto de estructuras con un relieve inconfundible, que en la mayoría de los casos ha inestabilizado los bordes superior e inferior, modificando la morfología, creando cuencas de sedimentación, variando la escorrentía de las aguas superficiales y subterráneas así como condicionando la tectónica de la región. Por ejemplo podemos decir que la presencia de la falla Tambomachay ha dado lugar a la formación de la cuenca Plio –cuaternaria Cusco, ha condicionado la

existencia de todo un sistema de deformación como la flexura San Sebastián, sistema de fallas Kenko y el intrincado sistema de fallas menores. Igualmente la falla Tancarpata ha desplazado largamente las líneas de crestas de los cerros Huanacaure y Molleorco y quizá haya creado las condiciones para la formación del valle del mismo Nombre.

CAPÍTULO VI: DATOS FALLAS 1 N 351 81 W 2 N 21 85 NW 3 N 176 61 NE 4 N 71 28 NW DIACLASAS 1°tramo 1° fam. N 334 81 NE N 341 82 NE N 336 83 NE 2° fam. N 44 70 NW N 60 83 NW N 40 74 NW 3° fam. N 19 13 E N 09 13 E N 12 20 E 4° fam. N 350 50 W 2°tramo 1° fam. N 35 56 NW N 26 71 NW N 197 14 NW 2° fam. N 156 79 SW N 152 77 SW N 168 84 SW 3° fam. N 36 18 SE N 21 26 SE N 161 84 NE 3°tramo 1° fam. N 40 85 NW N 37 72 NW N 48 87 NW 2° fam. N 289 71 NW N 291 86 NW N 292 78 NW 3° fam. N 24 13 SE N 15 20 SE N 16 15 SE 4°tramo 1° fam. N 239 34 SW N 57 21 SW N 122 58 SW 2° fam. N 200 12 NE N 71 28 SW N 87 34 SW 3° fam. N 45 82 NW N 49 70 NW N 38 78 NW ESTRATIFICACION 1 N 200 12NE 2 N 71 28SW

CAPITULO VII: ANALISIS DE DATOS:

PROYECCIONES ESTEREOGRÁFICAS: FALLAS:

En la proyección estereográfica se observa que las fallas son normales y también hacia donde está el mayor esfuerzo.

RQD:

    ( )     ()

  

La calidad de la roca es muy mala

CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 La resistencia mecánica de éstos materiales disminuye según el contenido de

finos que poseen en sus horizontes, y en la zona estudiada se encuentran estos finos en gran cantidad.

 Hay mucha fracturación de la roca por lo que no serviría para hacer

excavaciones, o en todo caso se necesitaría un buen soporte haciendo mas costoso el proyecto.

CAPITULO IX: ANEXOS TRAMO DE 5 METROS FOTO1.-Tramo N°1 de la zona de estudio. FOTO 2.- Tramo N°2 de la zona de estudio TRAMO DE 5 METROS

FOTO 3.- Tramo N°3 de la zona de estudio TRAMO DE 5 METROS FOTO 4.- Tramo N°4 de la zona de estudio TRAMO DE 5 METROS

FOTO 5.- Medida del espaciamiento del macizo rocoso.

FOTO 6.- Medida del rumbo de una diaclasa

FOTO 7.- Medida del buzamiento de una diaclasa

FOTO 8.- Presencia de una falla junto a fallas menores que tuvieron un desplazamiento minimo.

FOTO 9.- Presencia de una falla normal y una falla inversa en la misma dirección, es decir, casi paralelos.

FOTO 10.- Presencia de unas fallas normales en la misma dirección, es decir, casi paralelos.