Riesgos Geologicos - Puente CHILINA

GOBIERNO REGIONAL DE AREQUIPA Proyecto Especial de Infraestructura Regional Sub Gerencia de Estudios

GEOLOGÍA DEL PROYECTO PUENTE CHILINA Gobierno Regional de Arequipa

Ing. José Cuadros Cuadro s Paz Ing. Pablo Meza Aréstegui Arésteg ui

Arequipa - PERU

Abril del 2009 _______________________ ___________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ ____________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


GEOLOGÍA DEL PROYECTO PUENTE CHILINA Gobierno Regional de Arequipa Contenido 1: INTRODUCCIÓN 1.1: Localización del Proyecto 1.2: Objetivos 2: MARCO REGIONAL 2.1: Clima 2.2: Geomorfología Regional 2.3: Geología Regional 2.4: Geología Estructural 2.5: Drenaje 2.6: Geología Histórica 2.7: Peligrosidad Geológica Peligrosidad Volcánica Peligrosidad Sísmica Peligrosidad de Movimientos de Masas 3: MARCO LOCAL 3.1: Geomorfología Local 3.2: Unidades Litoestratigráficas 3.3: Secciones y Columnas Geológicas 3.4: Sondajes Diamantinos 4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS 01: Mapa Geológico 02: Secciones Geológicas 03: Columnas Geológicas 04: Descripción Petrográfica de Canteras 05: Sondajes Diamantinos

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Geología del Proyecto Puente Chilina 1: INTRODUCCIÓN: 1.1: Localización del Proyecto: El presente informe, muestra las características geomorfológicas y geológicas de las unidades litológicas presentes y que son de interés a las estructuras proyectadas del Puente Chilina, como parte del “Proyecto Via Troncal Interconectora ( VTI) entre Miraflores, Selva Alegre, Yanahuara, Cayma y Cerro Colorado”; la localización del Área del Proyecto se muestra en la figura 01.

Fig 01: Localización del área del Proyecto Via Troncal Interconectora

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1.2: Objetivos: El presente estudio, tiene como principales objetivos: - Describir las principales unidades Morfológicas que involucran al Proyecto. - Describir las principales unidades Litoestratigráficas presentes en el Proyecto.

2: MARCO REGIONAL: 2.1: Clima: Precipitacion y Temperatura; La información meteorológica aqui presentada, de datos de temperatura y precipitación, corresponden al año 2006, obtenida de las estaciones meteorológicas del Aeropuerto Rodriguez Ballón, de Huasacache y de La Pampilla, son las siguientes y se muestran en las figuras 02, 03 y 04:

Temperatura media anual ( < 18°C) Precipitación anual ( < 250 mm)

Para lo cual, según la clasificación Koppen, le corresponde un clima seco desértico frío, tipo: BWk. Este clima es favorable a los proceso intempéricos físico-mecánicos, en la degradación de la roca original.

Fig 02: Información Climática de Huasacache

Fig 03: Información Climática de La Pampilla

Fig 04: Información Climática del Aeropuerto

Vientos; en el área de influencia del proyecto, se desarrollan vientos de brisa de valle y de montaña que alcanzan velocidades entre 1 a 8m/s (3.6 a 28.8km/h) del tipo viento suaves a moderados (1 a 4, en la escala de Beaufort), de acuerdo a la información obtenida a 7 estaciones meteorológicas

2.2: Geomorfología Regional: Las principales unidades geomorfológicas que se han diferenciado para la zona sur del Perú, siguiendo una sección transversal a la dirección Andina, que va desde Mollendo, pasando _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


por Arequipa, con base a los postulados de Laharie (1985) y, Palacios (1995), se muestran en la figura 05. Dichas unidades, se describen a continuación:

1.- Franja Litoral Es una delgada franja inmediatamente después de la orilla del mar y que se amplian en los deltas de los ríos. Esta unidad comprende una estrecha Zona de Playa (0 a 10 m.s.n.m) y superficies de Terrazas Indiferenciadas (10 a 350 m.s.n.m), las cuales sobreyacen al basamento. 2.- Cordillera de la Costa Se localiza al costado y en algunos casos antes de la franja litoral. En algunos casos se indica que comprende: el Basamento de la Costa (0 a 900 m.s.n.m), conformado por ortogneis dioríticos y graníticos (precámbrico) y; el Batolito Costanero (900 y 1200 m.s.n.m) que aflora como una franja de 25 a 40 km de ancho, alineada en dirección NW-SE. Fueron plegadas durante las orogenias Hercínica y Andina. Se presenta segmentada a lo largo y proximo al litoral.

1: Franja Litoral 2: Cordillera de la Costa

3: Piedemontes del Pacífico 4: Batolito de la Costa

5: Depresión de Arequipa 6: Cadena Volcánica

7: Altiplano

Fig 05: Principales Unidades Morfológicas del Sur del Peru

3.- Llanura Preandina o Piedemontes del Pacifico Unidad ubicada entre la Cordillera de la Costa y la Cordillera Occidental. Esta franja costanera con anchos entre 20 y 100 km y elevaciones entre los 50 a 1500m (100 a 800m). Presenta relieves planos a moderados y un clima desértico; donde es posible observar la presencia de numerosas formas de dunas. Están conformadas por rocas sedimentarias y volcano-sedimentarias del meso-cenozoico, cubiertas por sedimentos continentales del cuaternario. 4.- Batolito de la Costa Las Montañas del Batolito de la Costa , comprenden una cadena de montañas de origen intrusivo de orientación NW-SE, con altitudes de hasta 3800 m.s.n.m, que se sitúan aguas abajo de la zona del proyecto. _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


5.- Depresión de Arequipa La Planicie de la Depresión de Arequipa , es una superficie comprendida entre el Batolito de la Costa y la Cadena Volcánica del Barroso, que presenta una ligera inclinación al SW, con una altitud promedio de 2350 m.s.n.m. Es en esta unidad que se encuentra la ciudad de Arequipa. Esta unidad presenta a su vez varias subunidades dentro las cuales se encuentra el valle del río Chili. 

El Valle del río Chili, es la unidad erosiva más importante, tiene una dirección NNE a SSW, y a partir de Tiabaya cambia bruscamente de dirección hacia el NW. El río Chili ha labrado un cañón sobre lavas e ignimbritas. Presenta una profundidad de 200m aproximadamente y sus paredes son muy empinadas, con pendientes entre 60º y 80º de inclinación.

6.- Cadena Volcánica La Cadena Volcánica del Barroso , de alineación NW-SE, comprende a los principales volcanes de Arequipa, con alturas mayores de 5500 m.s.n.m: Chachani (6087 m.s.n.m), Misti (5821 m.s.n.m) y Pichu Pichu (5540 m.s.n.m). Esta cadena dentro de la cordillera occidental, esta alineada con la dirección andina y se extiende desde el sur de Ayacucho hasta la zona norte de chile. Esta conformado por estratovolcanes que tienen su base entre los 3500 a 4000 m.s.n.m y se elevan sobre los 4700 a 6300 m.s.n.m. La franja Volcánica esta conformada por lavas andesíticas a dacíticas, ignimbríticas y volcaniclastos. 7.- Superficie Puna y Cuencas Volcaniclasticas Esta unidad geomorfológica denominada también Altiplano, comprende los valles longitudinales interandinos de dirección NW-SE ubicados entre la Cordillera Occidental y la Oriental, los cuales son cortados por valles transversales de rumbo NE a SW. Las unidades mayores presentes en la región, corresponden a las Montañas del Batolito de la Costa, la Planicie de la Depresión de Arequipa y la Cadena Volcánica del Barroso. 2.3: Geología Regional: Las unidades geológicas que se encuentran en la región, comprenden rocas metamórficas, sedimentarias, ígneas y volcánicas, que van desde el paleozoico (gneis Charcani), mesozoico (volcánico Chocolate, formación Socosani, grupo Yura), Terciario (volcánico Sencca) y actuales (aluvionales). Gneis Charcani (NPe-gn) : Está constituido por escasos afloramientos reconocidos en las inmediaciones de la planta hidroeléctrica de Charcani V. Corresponde a un gneis marrón grisáceo de feldespato, cuarzo y biotita. Presenta una marcada foliación con una inclinación general hacia el noroeste. _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


Volcánico Chocolate (Ji-cho) : Su litología está constituida por andesitas, calizas y volcarenitas. Presenta una coloración pardo a marrón en superficie intemperizada que resalta en el paisaje. Su extensión es limitada por la potente cubierta volcánica, aflora como islas de roca antigua entre la toba rosada. Formación Socosani (Jm-so) : Está constituido por un reducido afloramiento de calizas en el fondo del río Chili, 2km aguas abajo de la bocatoma de la planta hidroeléctrica Charcani V. Corresponde a calizas grises de 90m de espesor, intercaladas en su nivel superior por lutitas negras fosilíferas con ausencia total de material volcánico. Esta unidad se asocia con la parte superior de la Formación Socosani. Grupo Yura (JsKi-yu) : Está constituido por un reducido afloramiento de areniscas y lutitas, expuesta en la quebrada Agua de Fierro, a unos 50m al N de la carretera que da acceso a la cas de Maquinas de Charcani V. Las areniscas son de color gris claro con tonalidades verdosas; tienen grano fino de forma subangular a subredondeada, cemento calcareo, bien cohesionadas y estratificadas en capas de 5 a 30cm. Las lutitas son de color gris claro, que por intemperismo son abigarradas; poco friables y finamente laminadas, buzamientos de 20°NE. Secuencia de 30m. En los alrededores del proyecto están presentes principalmente rocas del Terciario al Reciente, que se muestran en la figura 06 y se describen a continuación:

Fig 06 : Mapa Geológico del Proyecto (adaptado de PNUD, 2001)

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Volcánico Sencca o Formación Añashuayco (NP-añ) ; que comprende rocas volcánicas de naturaleza ignimbrítica denominadas tobas. Estas tobas presentan diferentes grados de compactación, que van desde soldadas, macizas, ligeramente compactas y puzolanas. Esta afloran en ambas márgenes del río Chili, son de coloración rosácea, masiva y textura granular, con inclusiones de líticos y pómez, en algunos casos presenta fracturas subverticales por donde las aguas del subsuelo pueden circular. Flujos de Barro (Qpl-fb) ; que corresponden a depósitos aluvionales, en este caso de las laderas del Misti. Compuesta en su gran parte por arenas limosas (60 a 80%), con bloques (20 a 30%), de color pardo a gris oscuro, con una cierta compacidad, que permite ver cortes y laderas escarpadas. Se presentan en la margen izquierda del río Chili, de notable espesor. Depósitos Aluvionales (Qh-al_1); que corresponden a depósitos gruesos, en algunos casos con bolonerias, que en algunos casos descansan directamente sobre las tobas ignimbríticas de Añashuayco. Presentan coloraciones grises, cementada, presenta algunas capaz de pómez. Afloran principalmente en la margen derecha del río Chili. Depósitos Aluvionales (Qh-al_2) ; que corresponden a los depósitos actuales y aledaños del río Chili, comprenden depósitos gruesos, con boloneria, en la llanura aluvional presentan una cobertura de material más fino (arena limosa). 2.4: Geología Estructural: La distribución de las unidades geológicas, así como geomorfológicas, indican que en el área de Arequipa predominan elementos estructurales de orientación NW; conforme a la orientación general de las Cordilleras en esta latitud, que se refleja en la alineacion del Batolito de la Costa y Cadena Volcanica. En cuanto a las tobas volcánicos del Sencca, es de notarse el fracturamiento subhorizontal y subvertical, y localmente un cierto flujo de origen depositacional en los niveles profundos; producidos por el enfriamiento de las tobas. El tectonismo ha afectado con limitada intensidad las rocas expuestas en el area, no registrandose manifestaciones de plegamiento; el emplazamiento de los volcanes Chachani y Misti, han determinado los principales rasgos estructurales. No se han encontrado Fallas Activas en la zona del area del Proyecto. Las unicas fallas activas relacionadas con la actividad sismica son las de Pampacolca y HuamboCabanaconde (fig 09), ambas se encuentran distantes del Proyecto; a continuacion se describen: Falla de Pampacolca: Esta falla se encuentra ubicada en la Cordillera Occidental al sur del volcán Coropuna, departamento de Arequipa. La falla de Pampacolca es de tipo normal y se orienta en dirección N140°E con buzamiento en dirección SE y alcanza una longitud de 20 km aproximadamente. Falla de Huambo-Cabanaconde: Esta falla esta compuesta por dos fallas, el Trigal y Solarpampa, ambas están ubicadas al norte de los volcanes de Ampato y Sabancaya en el _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


departamento de Arequipa. Estas fallas de tipo normal, presentan un buzamiento de 65° en dirección Sur sobre una longitud de 28 km de largo.

Falta por definir el fallamiento de Chuquibamba que posiblemente se relacione con las del sistema Incapuquio, al sur del Perú. 2.5: Drenaje: El río Chili se origina por la confluencia de los ríos Sumbay y Blanco e ingresa a la ciudad de Arequipa por el borde norte, labrando las ignimbritas de la Formación Añashuayco. En los últimos años el caudal del río Chili en épocas de estiaje ha incrementado de 5 m 3/s a 12 m3/s debido a la implementación de un sistema regulado constituido por las represas Aguada Blanca, El Pañe y El Frayle (EGASA, 2003). En épocas de lluvia (enero a marzo) las quebradas tributarias de las faldas del Misti y Chachani, drenan sus aguas al río Chili incrementando su caudal de 60 a70 m 3/s.

2.6: Geología Histórica: La historia geológica de la región, se inicia con el desarrollo de rocas metamórficas (gneises, esquistos, magmatitas, etc.), que conforman el substrato, de edad precambriana. A partir del Triásico superior, el volcanismo cobra intensidad, y en condiciones de mar somero, tiene lugar el desarrollo del volcánico Chocolate, constituida por rocas efusivas con sedimentos neríticos y arrecifes coralinos. En el Jurásico medio, una invasión marina crea las condiciones para la depositación de las calizas Socosani en un mar de mediana profundidad. Las condiciones de mares someros con vulcanismo se prolongaron hasta el Jurásico mediosuperior, luego siguió un levntamiento del continente. Posteriormente en condiciones oscilantes de marinas a epicontinentales (Jurásico superior a Cretásico inferior), se depositaron los clásticos del grupo Yura. Posterior a una intensa actividad volcánica, a fines del Cretácico, vino una intensa deformacion, originandóse pliegues y fallas que corresponden al movimiento orogénico Peruano y posiblemente en sus postrimerías tuvo lugar el emplazamiento de la mayor parte del Batolito, en sucesivas etapas de intrusión. A continuación, se produjo un largo período de erosión, cuyos productos dieron lugar a las formaciones Sotillo y Moquegua, de ambiente continental, produciéndose el desarrollo de una superficie madura de erosión, denominada superficie Puna. Al finalizar el Terciario, se produjo una intensa actividad volcánica, que alcanzó el Cuaternario; sus productos: lavas, piroclastos, etc., forman una gruesa secuencia volcánica _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


que comprende las siguientes formaciones: Tacaza, Sillapaca, Sencca, Capilluni, Colca, etc., con algunas facies de sedimentación subaerea y lacustrina.

El levantamiento andino, iniciado en el Terciario superior, continuo con intensidad decreciente hasta el Cuaternario, acompañado por fallamiento y reactivación de algunas fallas pre-existentes. Contemporaneamente tuvo lugar un nuevo ciclo de actividad volcánica, durante el cual se formaron algunos volcanes como el Misti y el Chachani del grupo Barroso. La erosión glaciar y subsiguiente deglaciación en eventos repetidos, paralelamente a la profundización del lecho de los valles como consecuencia del levantamiento andino, imprimieron al paisaje el modelado que se observa en algunos lugares de la región. Por otra parte, dichos procesos continuan formando el relieve actual. 2.7: Peligrosidad Geológica: 1: Peligrosidad Volcánica: Actualmente el Ingemmet ha realizado trabajos para proporcionar un mapa de peligrosidad volcánica del Misti, según sus principales mecanismos eruptivos: flujos piroclasticos, caidas piroclásticas y avalancha de escombros. Donde no se considera aún el peligro debido a flujos de lava (coladas) y el de sismicidad asociado Estos trabajos indican que en función de su periodo de recurrencia los principales peligros volcánicos que afectarían a la zona del proyecto son (fig 07): Lahares; de 100 a 200 años, Caidas Piroclasticas; de 500 a 1500 años, Avalancha de Escombros; sin tiempo estimado Flujos Piroclasticos; mayor de 2000 años.



Fig 07 : Mapa de Peligro Volcánico (Ingemmet, 2007)

2: Peligrosidad Sísmica: Sismogénesis: La región de Arequipa se encuentra en una de las zonas de mayor sismicidad del país. Los estudios de sismicidad historica (Silgado, 1978), instrumental y actualmente de paleosismicidad, han permitido agrupar los sismos en dos grupos: el primero y más importante, está asociada al proceso de subducción de la placa de Nazca y la Placa Sudamericana; esta actividad libera aproximadamente el 90% del total de la energía sísmica anual, siendo generalmente el más frecuente y de grandes magnitudes. El segundo grupo, considera la sismicidad de intraplaca, producida por deformaciones y está asociada a los fallamientos tectónicos activos existentes en el Perú; esta actividad sísmica es de menor frecuencia y de magnitudes moderadas Las características de la sismicidad del Perú, han sido descritas por diversos autores (Stauder, 1975; James, 1978; Silgado, 1978; Barazangi & Isacks, 1979; Hasegawa & Isacks, 1981; Grange, 1984; Cachil & Isacks, 1992) y entre las principales esta la relacionada con la distribución de los focos en superficie y en profundidad, la misma que ha sido clasificada en sismos con foco superficial (h <70 km), intermedios (70500 km). Los estudios realizados para el Sur del Perú (Hasegawa & Sacks, 1981; Lazo et all, 1981; Rodríguez et all, 1984; Grange, 1983; Lazo, 1989) que, utilizando información instrumental, han contribuido significativamente al conocimiento de la distribución espacio _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


temporal de la actividad sísmica en el sur del Perú. Merece especial atención la actividad sísmica intraplaca continental constituida por dos zonas; la primera correspondiente a actividad sísmica que conforma una zona paralela a la costa, entre los 16º y 17º de latitud sur, ubicada al suroeste de la cadena volcánica, conocida como Sistema de Fallamiento San Agustín (zona 03, fig 08). Información de la Red Mundial para el periodo de 19801988 sugiere su extensión hacia el sur del Perú probablemente hasta los 18 grados de latitud sur (Lazo, 1989). La segunda zona comprende actividad sísmica dispersa ubicada al norte y noroeste de Arequipa, aparentemente de bajo nivel energético y con frecuente actividad muy superficial.

Fig 08: Zonas Sismogénicas Superficiales (Lazo, 1989)

Fig 09: Fallas Activas en Arequipa

Peligrosidad: Para la evaluación de la peligrosidad sísmica, en general se consideran dos aproximaciones: macrozonificación y de microzonificación La primera, considera la sismicidad regional y a partir de ella describe los efectos de vibración del terreno, sobre un suelo rígido estándar, idealmente constituido de substrato rocoso aflorante. Representa la Peligrosidad de Base (o de Referencia), que toma en consideracion la aceleración de pico sobre el terreno y con probabilidad de excedencia del 10% en 50 años. De donde la mayoría de los trabajos consideran que para la zona de Arequipa, corresponden aceleraciones de 0.38g a 0.40g La segunda, se refiere a un territorio de limitada extensión, y evalúa la respuesta local del terreno (licuaciones, deslizamientos), debido al sismo, causadas por las condiciones geológicas, geomorfológicas y geotécnicas; que generalmente se verifican en términos de amplificaciones locales. Se determina: las intensidades, aceleraciones, frecuencias, espectros. A pesar de que la región Sur del país es de alta sismicidad, no se han llevado a cabo estudios de susceptibilidad sísmica basados en evidencia morfotectónicas ni de paleosismicidad, salvo de algunas fallas ya conocidas (fig 09). _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


3: Peligrosidad de Movimientos de Masa: Los movimientos de masa que normalmente incluyen: desprendimientos (falls), tumbamientos (toppling), deslizamientos (slides), coladas o flujos (flow), expansión lateral (spread), están presentes especialmente a lo largo de las laderas del valle del río Chili, así como en sus principales quebradas. En lo que se refiere a deslizamientos y expansiones laterales , las observaciones de campo, no muestran indicios de actividad de estos fenómenos. En lo referente a desprendimientos, estos potencialmente se sitúan en las laderas escarpadas de la margen izquierda del río Chili, aguas abajo inmediatamente después del Santuario de Charcani. Las coladas o flujos , dependiendo si son activados por la gravedad o por el agua (fluvial), están presentes, asociados especialmente a los conos de detritos o aluvionales, faldas detríticas, quebradas o torrenteras y cauce del río Chili. Siendo las quebradas de Villa Asunción y Polanco, las de interés al Proyecto, que se encuentran en la margen izquierda del río Chili.

A continuación se refieren algunos datos históricos debido a fuertes precipitaciones en la ciudad de Arequipa: En el periodo lluvioso del año 1967, el 2 de Febrero, las torrenteras hicieron su entrada poniendo en peligro de ser arrasados veinte barrios marginales, y se produjo inundaciones en diversas viviendas ubicadas en la parte baja de la ciudad, en las que el agua alcanzó un metro de altura; además, se produjo la interrupción del servicio eléctrico, paralizando de este modo las actividades de la ciudad y distritos; y el día 9 del indicado mes, la caída de un huayco en el lecho del río Chili cortó el suministro de agua en la Planta N o 4 de la Central Eléctrica dejando de esta manera a oscuras la ciudad. En el distrito de Characato, se registraron lluvias y vientos fuertes que ocasionaron la pérdida de las cosechas de los pobladores. En el año de 1972 , dentro del periódo lluvioso se registraron desbordes en las torrenteras ocasionando graves daños en diversas urbanizaciones; en la torrentera de San Lázaro el agua alcanzó una altura de 8 metros; al igual que en otros años se produjo la inundación de viviendas en el sector bajo de la ciudad; también hubo caída de huaycos que amenazaron dejar la ciudad sin energía eléctrica. En el año de 1989 , con fecha del 8 de Febrero, se produjo una precipitación de una magnitud de 37.7 mm/h (estación Climática de Characato y de Pampa de Arrieros), ocasionando que todas las torrenteras hicieran su ingreso y a causa de ello el caudal del río Chili aumentó considerablemente su volumen y debido a algunos obstáculos que existían en su cauce (puente Bajo Grau) se produjo la inundación del Barrio Obrero, en el que los pobladores que allí tienen sus hogares, perdieron todas sus pertenencias materiales; en el sector de Chilina la entrada de una torrentera del sector cobró una vida humana; el canal de la Tomilla fue rellenado por material de arrastre lo que ocasionó que toda la ciudad _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


estuviera sin servicio de agua durante 20 días; la red de desagües en su mayoría fue averiada; y, a causa de todo esto hubo brotes de epidemias en algunos sectores de la ciudad; por otro lado, el sistema de canales para el regadío del sector agrícola fue destruido y generó de este modo, en los meses siguientes, un desabastecimiento de productos de pan llevar.”

En el año 1997, se produjo un desbordamiento del río Chili afectando principalmente a las localidades de Cercado, Vallecito, Sachaca y Tingo (cuadro 01), debido a las intensas precipitaciones (33.4 mm/d). También se produjeron crecidas en las quebradas adyacentes como San Lázaro. Cuadro 01: Principales daños por lluvias intensas de 3 horas en Arequipa (Aguilar, 1997). "DAÑOS OCASÍONADOS POR LAS LLUVÍAS DE FEBRERO 1997” - Ingresaron las torrenteras: margen izquierda del río Chili, Chullo; margen derecha del río Chili, la primera de San Lázaro, la segunda (Av. Venezuela), la tercera (Mariano Melgar) y la cuarta (Miguel Grau). El ingreso abrupto de las torrenteras fue la que más daños causo, arrastrando viviendas, derrumbes de muros, invadiendo numerosas casas, destruyendo todo lo que encontraba a su paso. - Los desbordes afectaron las avenidas de La Marina, Venezuela, Andrés Avelino Cáceres, Alfonso Ugarte, Jesús, la Pampilla, Badén, Kennedy; hubo colmatación en vías menores de Paucarpata, Bustamante y Rivero, Mariano Melgar, los puentes del Parque Industrial, Urb. Los Conquistadores, un trecho de Alcides Carreón, Los Incas, Lambramani, Dolores, Bartolome Herrera, San Martín, el Terminal Terrestre, Venezuela, etc. - Fujos de lodo aislaron a Charcani V y la Escuela de Policía, ubicada en el Santuario de Charcani, donde masa de lodo, piedra y palos se vino desde la parte alta, alud arraso algunas instalaciones que no estaban ocupadas en ese centro de formación y capacitación de la Policía.

3: MARCO LOCAL: 3.1: Geomorfología Local: El Proyecto se encuentra dentro de la unidad Planicie de la Depresión de Arequipa ; dentro de la cual además se han distinguido varias subunidades como: Superficie de Pachacútec, Superficie del Aeropuerto, Cañón del río Chili, Llanura Aluvial del río Chili, Lecho de Inundación de Socabaya, Superficie de Socabaya, Superficie del Cercado, Superficie de Miguel Grau.



El trazo lineal del Proyecto, comprende a las unidades morfológicas denominadas aquí como: Altiplanicie del Aeropuerto, Llanura Aluvial del río Chili y Altiplanicie del Cercado (figura 10); las cuales se describen a continuación:

Fig 10: Unidades Morfológicas: Proyecto Puente Chilina

Altiplanicie del Aeropuerto Comprende la superficie que abarca los distritos de Cayma, Cerro Colorado y parte de Yanahuara. El relieve es suavemente ondulado, con remanentes de algunos cerros que atestiguan formaciones tobáceas del volcánico Sencca, que mayormente afloran en las quebradas. Llanura Aluvial del Río Chili Se ha considerado desde las terrazas más antiguas hasta el lecho actual del río (que comprende su lecho ordinario y llanura de Inundación). Los desniveles son mayores en la margen izquierda ( ± 60m), que en la margen derecha ( ± 40m) Altiplanicie del Cercado Comprende la superficie del Cercado y Miraflores. Es una superficie casi plana, con desniveles pequeños y pendientes moderadamente suaves (3 a 4%). Está compuesta por depósitos vulcanoclásticos (flujos piroclásticos, depósitos de lahar y depósitos aluviales) provenientes de las quebradas que drenan del volcán Misti. Las quebradas presentes poseen profundidades menores a 10 m. Actualmente gran parte de la ciudad de Arequipa, se encuentra asentada sobre dicho abanico aluvial. Es en esta margen que se localizan las principales torrenteras y quebradas de Arequipa; las quebradas que tienen incidencia hacia el puente son las de Villa Asunción y Polanco. Dado que la estructura principal del Proyecto lo constituye el Puente Chilina, es que en la figura 11, construida a lo largo de la sección principal, se muestran las unidades menores presentes dentro del valle del río Chili, la cual comprende: llanura aluvial, laderas (margenes), altiplanicie. Fig 11: Unidades Morfológicas: Proyecto Puente Chilina



La Llanura Aluvial; comprende el actual cauce del río Chili, su llanura de Inundación y su llanura aluvional, que tienen una dirección NNE-SWW, para luego inflexionar a una dirección NWW. En algunos tramos la llanura de inundación y aluvional es estrecha como en la alternativa norte, mientras que en la alternativa que pasa por la central de Chilina es más amplia. En esta subunidad se presentan terrazas escalonadas, principalmente en la margen izquierda. Las Laderas; en la alternativa que pasa por la central de Chilina, son asimétricas es posible distinguir 6 terrazas aproximadamente; siendo las de menor ancho, preferentemente antrópicas (figura 11). Las pendientes mayores se desarrollan mas en la margen izquierda, con desnivel total de ± 60m, tal como se muestra en la figura 12;. Cabe resaltar también que en la margen izquierda hay una mayor presencia de quebradas secundarias de dirección SW, que provienen de las estribaciones del Misti. La margen derecha presenta terrazas mas extensan (ancho), pero en general el desnivel total esta en el rango de ± 40m.

Fig 12: Mapa de Pendientes:Proyecto Puente Chilina



La Altiplanicie; en la alternativa que pasa por la central de Chilina, en su margen izquierda es una amplia planicie que abarca hasta el distrito de Miraflores, mientras que en la margen derecha es más irregular y presenta dos antiguas quebradas de cauce amplio, de dirección paralela al río Chili. En la alternativa norte, ambas planicies son irregulares. 3.2: Unidades Litoestratigráficas: La Estratigrafía ubica a las unidades litológicas en el tiempo y en el espacio, las unidades litológicas que se encuentran en el área del proyecto son de naturaleza volcánica y sedimentaria (figura 13): A continuación se las describirá, comenzando de la más antigua a la más reciente.



Fig 13: Mapa Geológico del área del Proyecto Pu ente Chilina

Volcánico Sencca (NP-añ_ns)

Denominado también Formación Añashuayco. Esta unidad litológica está constituida por una ignimbrita soldada de color beige, que aflora en la parte inferior de la quebrada que baja de la zona del asentamiento poblacional Independencia. Este afloramiento es pequeño pero, se extiende mucho más por debajo de los flujos de escombro que ocupan la mayor parte del área del proyecto (fig 14).

Esta roca está compuesta por fragmentos líticos andesíticos (3-5%), pómez (5%), cristales con plagioclasa sódica (10-15%), englobados en una matriz de partículas vítreas. El proceso de intemperismo ha disminuido el grado de cohesión entre sus elementos constituyentes, razón por la cual, los afloramientos no muestran su verdadera dureza.



Fig 14: Sección Geológica típica, Proyecto Puente Chilina

Por la margen derecha del río aflora en el camino de Carmen Alto hacia el río y se le observa también formando un talud casi vertical desde ese camino aguas abajo en un tramo de aproximadamente 400 metros y se pierde por debajo de los flujos de escombros. Aproximadamente a 300 metros al norte del colegio San Francisco de Asís aflora en pequeños taludes también subverticales la ignimbrita rosada no soldada que sobreyace sobre la ignimbrita soldada. Los afloramientos de esta ignimbrita son cada vez más grandes hacia el oeste siempre cubiertos por los flujos de escombros gruesos y los depósitos fluvioaluvionales finos. A partir de la Quebrada Los Tucos y a la altura de las urbanizaciones Los Ángeles de Cayma y Los Andes forma dos colinas donde se asientan el Pueblo Viejo de Cerro Colorado y La Montañita. Esta última colina está cortada por la avenida Prolongación Ejército. Esta ignimbrita no soldada también está cubierta por los flujos de escombros y los depósitos fluvio – Aluviales finos (foto 01 y 02). La edad asignada a estas ignimbritas por dataciones radiométricas es de 2.5 millones de años, el espesor observado varía desde los 10 hasta los 50 metros. Su espesor total no es observable en esta zona.

Foto 01: Afloramiento de Ignimbrita, altura del colegio San Francisco

Foto 02: Afloramiento de Ignimbrita, parte baja del Jijuna

En la margen izquierda, y en el trazo del proyecto vial, se encuentra a mayor profundidad. En dirección del Santuario de Charcani, especialmente desde el denominado Puente del Diablo (que conduce a Carmen Alto), es posible notar la presencia del Volcánico Sencca _____________________________________________________________________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos


Esta afloran en ambas márgenes del río Chili, son de coloración rosácea, masiva y textura granular, con inclusiones de líticos y pómez, en algunos casos presenta fracturas subverticales por donde las aguas del subsuelo infiltran rapidamente Flujos de Escombros gruesos (Q-fe_g):

Esta unidad litológica está constituida por fragmentos líticos andesíticos de variadas dimensiones (diámetro promedio entre 10 y 60 cm.) subangulosos a subredondeados englobados en una matriz de arena, color grisáceo, grano grueso a medio (50-60%). Aflora desde la parte baja de la ladera izquierda del río desde el lado norte del colegio militar Francisco Bolognesi y se extiende hacia el norte sobre la ignimbrita Añashuayco. Aflora también en la parte superior de la ladera derecha del río, desde las proximidades del asilo Víctor Lira (fotos 01, 03 y 04) hacia el norte del pueblo de Carmen Alto y se extiende hacia el oeste hasta las urbanizaciones La Libertad, Zamácola y Río Seco siempre cubiertos opr una delgada cubierta de los depósitos fluvio-aluvionales finos. Esta unidad litológica presenta una mediana compacidad que le permite presentar laderas escarpadas. Su espesor es variable, pues se ha depositado sobre una superficie de erosión ondulada, razón por la que se estima un espesor promedio de 20 m. Por su posición estratigráfica, por la edad de las rocas del grupo Barroso que forman los conos volcánicos del Pichu Pichu, Chachani y Misti de edad Pleistoceno inferior a medio (1.5 a 0.8 millones de años) se le asigna una edad tentativa a estos flujos de escombros del Pleistoceno medio a superior.

Foto 03: Depósitos Flujos de escombros guuesos

Foto 04: Secuencia de Flujos de escombros gruesos (parte inferior) y fino (parte superior)



Flujos de escombros finos (Q-fe_f): Esta unidad litológica está constituida por fragmentos líticos andesíticos con diámetro promedio de 0.5 a 20 cm. (30-35%), englobados en una matriz de arena de grano grueso a fino (65%). Esta unidad litológica no presenta cohesión entre sus elementos constitutivos y se presenta como un material arenoso color marrón claro que se presenta en la parte alta de la ladera izquierda del río desde el colegio militar Francisco Bolognesi hacia el norte (fotos 05 y 06), cubriendo a los flujos de escombros gruesos, no aflora en la margen derecha del río, su espesor es variado, por lo que se estima un espesor promedio de 15 metros. Su edad se estima por su posición estratigráfica (sobre los flujos de escombros gruesos, foto 04) en Pleistoceno Superior.

Foto 05: Depósitos Flujos de escombros finos

Foto 06 : Depósitos Flujos de escombros finos

Depósitos Fluvio – Aluviales gruesos (Q-fa_g): Esta unidad litológica está constituida por bloques líticos andesíticos (70-80%) redondeados y subredondeados con diámetros entre los 10 y 80 cm, englobados en una matriz de arena de grano grueso a fino (30-20%) con mediana cohesión entre sus elementos componentes (fotos 07 y 08) Los afloramientos de esta unidad litológica se observan en la parte baja de la ladera izquierda del río a la altura del puente ubicado junto al complejo religioso de retiro espiritual de Chilina, a ambos lados de la quebrada que viene desde el asentamiento poblacional Independencia. Su espesor observado varía desde los 3 m. hasta los 20 m. en la ladera izquierda. En la ladera derecha se observa esta unidad en pequeños espacios que constituyen un talud subvertical de 2 a 5 metros de espesor cubiertos por los flujos de escombros gruesos y principalmente por los depósitos fluvio Aluviales finos. La edad que se le considera es del Holoceno.



Foto 07 y 08: Depósitos Fluvio aluvionales gruesos, río Chili

Depósitos Fluvio Aluviales Finos (Q-fa-f): Esta unidad litológica está constituida por arena (70%), limosa (20%) con pequeños clastos líticos (3%) y pómez (5-10%) de color beige (foto 09). Aflora en ambas márgenes del río en la parte inferior de la ladera izquierda y en la ladera derecha a diferentes niveles del río Chili, cubriendo a las otras unidades litológicas más antiguas. Su espesor promedio es de 2 metros y se va adelgazando hacia el oeste hasta las urbanizaciones La Libertad, Zamácola y Río Seco, donde alcanza una potencia de 30 cm. siempre cubriendo a los flujos de escombros gruesos.



Foto 09: Depósitos Fluvio aluvionales finos, trazo en vía de evitamiento

Se le considera de edad del Holoceno.

Depósitos Fluvíales recientes (Q-f): Esta unidad litológica está constituida por cantos rodeados (bloques) de roca andesítica, gneis, ignimbrita y en menor proporción caliza con diámetros que varían de 30 a 80 cm., grava gruesa y fina, gravilla, arenas y limos que forman depósitos a ambos lados del cauce del río, conformando pequeñas terrazas. Son materiales inconsolidados que alcanzan un espesor de 0.5 a 2 metros. Su edad es reciente. Sus afloramientos se restringen al cauce del río. 3.3: Secciones y Columnas Geológicas: Se han elaborado un total de 08 secciones geológicas, así como 10 columnas estratigráficas, que han permitido mostrar la litoestratigrafía presente en el área del proyecto, las cuales se encuentran en el anexo 01 y 02, y se encuentran localizados en el plano geológico (fig 13). Las investigaciones geológicas de detalle han sido complementadas con investigaciones directas (secciones, columnas y calicatas) e indirectas (refracción sísmica y sondaje eléctrico vertical), tal como se puede apreciar en la figura 15, que muestra la calicata CA04, la columna 07, donde ademas se ha hecho la linea sismica 04 y SEV 05. Los estudios anexos de geotecnia y prospección sísmica y eléctrica, son parte de los estudios de ingeniería básica.



Fig 15: Investigaciones Geognósticas: Columnas, Calicatas

3.4: Sondajes Diamantinos: Tambien se programó la ejecución de cuatro (04) sondajes diamantinos, en el eje longitudinal del puente, que se localizaron lo mas próximo a los apoyos de los tres arcos proyectados, Los procedimientos y resultados resumidos, se muestran en la fig 16, fotos 11 y 11.



Foto 10: Equipo de Perforación Dimantina

Fig 16 : Litologia de los Sondajes Diamantinos

Foto 11: Cajas de Testigos de Perforación

Sondaje SR-01: 80-90% del material en cantos y boloneria; 10-20% en gravas y arenas, sueltas Sondaje SR-02: 50% del material en gravas y arena,;50% en boloneria y cantos, sueltas Sondaje SR-03: 10-20 del material en gravas y arenas, sueltas; 80-90% en gravas y arenas, medianamente cementadas. Sondaje SR-04: 70-90% del material en cantos y boloneria; 10-30% en gravas y arenas, sueltas



La localización de las principales investigaciones geognósticas: calicatas (CA), sondajes eléctrico verticales (SEV), lineas sismicas (LS), sondajes diamantinos (SR) y el respectivo mapa geológico, son mostrados en la figura 17. La interpretación geológica, a partir de esta información asi com el trabajo de campo del Puente Chilina, se muestra en la figura 14.

Fig 17 : Mapa Geológico y Principales Investigaciones Geognósticas. Sección Típica del Puente Chilina



4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES I: Las unidades geológicas por las cuales atravesará el trazo del Proyecto Puente Chilina, comprenden unidades desde el Terciario hasta unidades del Holoceno. II: Dentro de la unidad denominada ignimbrita, hacia la margen derecha se ha podido diferenciar dos unidades, una soldada (inferior) y otra no soldada (superior): Esta unidad, constituye el basamento litológico en la zona del proyecto. III: En la margen izquierda del río Chili, en las partes altas las cimentaciones se encuentran principalmente en unidades de flujos de escombros (finos y gruesos), ya en las laderas, se encuentran parte en flujos y parte en depósitos aluvionales finos y gruesos. IV: En la margen derecha, en las laderas del río Chili, las cimentaciones se encuentran parte en depósitos aluvionales finos y gruesos, parte en flujos de escombros gruesos. Ya en la parte alta, se encuentran en flujos de escombros gruesos. V: Los flujos de escombros gruesos que poseen cierta cementación, así como los depósitos fluvio aluvionales, deben de constituir unidades adecuadas de cimentación. VI: Los flujos de escombros gruesos, así como los depósitos fluvio – aluviales gruesos, contienen materiales que pueden ser adecuados para uso de canteras. VII: Las aceleraciones de diseño sísmico, corresponden a valores entre 0.38g a 0.40g, para periodos de retorno de 50 años. Es importante considerar la amplificación sísmica en terrenos granulares. VIII: No se han localizado deslizamientos activos en el trazo del proyecto, salvo desprendimientos menores. IX: La ocurrencia de aluviones que activen el cauce del río Chili, son minimizadas actualmente por la mejor regulación del río Chili. X: La activación de torrenteras y quebradas debe ser una preocupación constante, las principales estructuras del proyecto se encuentran fuera del alcance de las principales torrenteras.



BIBLIOGRAFIA Aguilar, E. (2001): Revisión y Actualización Geológica del Cuadrángulo de Arequipa, Hoja 33-s Cereceda, C. (2007): Estratigrafía, Sedimentología y Peligros por Emplazamiento de Lahares en el Valle del Río Chili, Sector Chapi Chico – Uchumayo, Arequipa Fuse, J. & Benites, A. (2001) : Inundaciones en la Localidad de Arequipa Ocasionadas por el Ingreso de las Torrenteras.

ANEXOS 01: Mapa Geológico 02: Secciones Geológicas 03: Columnas Geológicas 04: Descripción Petrográfica de Canteras 05: Sondajes Diamantinos



01: Mapa Geológico



02: Secciones Geológicas



03: Columnas Geológicas



04: Descripción Petrográfica de Canteras


Riesgos Geologicos - Puente CHILINA

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