UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAB DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y GEOGRAFÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
EVALUACION DEL MACIZO ROCOSO
ASIGNATURA
: GEOMECANICA DE ROCAS.
DOCENTE
:
ESTUDIANTE S
:
CODIGO:
SEMESTRE 2015-II CUSCO – PERÚ
GENERALIDADES
El estudio Geotécnico del Macizo Rocoso corresponde al tramo de la carretera Oropesa-Huambutio, identifcándose las ormaciones geológicas litológicas e!istentes as" como también los rasgos estructurales, geodinámicas geotécnicos predominantes en el ámbito del traba#o$
OBJETIVOS •
•
%aracterizar el macizo rocoso a tra&és de un &alor o "ndice respecti&o 'ue nos permita describir numéricamente la calidad de la roca$ (plicar los conocimientos sobre mecanica de rocas en el campo
UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD DE LA ZONA UBICACIÓN
El área de estudio se encuentra situada al )O de la cuidad del cusco, comprende el tramo carretero %usco *zcuc+aca 'ue inicia en el distrito del %usco +asta distrito de %usco, con coordenadas
E ./0111 ) 23. 4 0..5 msnm
Geográfcamente se ubica en el distrito de %usco, pro&incia de %usco departamento del %usco$
ACCESIBILIDAD 6a accesibilidad de la zona de estudio es por &"a asaltada %usco 7*zcuc+a$
1!5
MATERIALES Y M"TODOS
1!5!1!
M#$%&'#(%)
En la realización del estudio, se utilizaron los siguientes materiales temáticos cartográfcos
#*
M#$%&'#( T%+,$'.
-
8olet"n de la %arta Geológica )acional, a escala 22// ///, correspondiente a las +o#as 9 - : %;:%O *)GEMME<$ Mapa Ecológico del =er>, a escala 22?/// ///, con memoria e!plicati&a$ %lasifcación de
, memoria mapa a escala 22 /// ///$ Mapa de :uelos del =er> con leenda de la @(O, a escala 2. /// ///$
b*
M#$%&'#( C#&$./&,.
-
%arta )acional de restitución otogramétrica a escala 22//,///, correspondiente a las +o#as 9 - *G)$
-
1!5!2
*mágenes :atélite :=O< resaltadas digitalmente ampliadas otográfcamente a escala 29. ///$ Mapa @"sico-=ol"tico a ni&el Aistrital a escala 29 /// ///$ Aiagrama Bial del Aepartamento de %usco$ =lanos %atastrales Mapa 8ase a escala 29. ///, con cur&as a ni&el, red +"drica toponimias$
M$..)
Etapa preliminar de gabinete Etapa de campo :egunda Etapa de Gabinete Etapa de Edición e *mpresión
#*
E$#3# P&%('+'4#& % G#'4%
%$-
-
Recopilación, análisis, clasifcación selección de la inormación temática cartográfca e!istente, de acuerdo a los ob#eti&os del con&enio estudios, mapas catastrales, cartas, imágenes :=O<, etc$ =rocesamiento digital ampliación otográfca de las imágenes satélite :=O<, a escala 29./// $ =laneamiento integral del traba#o de campo$
*
E$#3# % C#+3.
-
%+e'ueo mapeo sistemático de campo de las unidades establecidas en los Mapas
-
-
*
S%/64# E$#3# % G#'4%
%$-
=rocesamiento, análisis e interpretación de la inormación obtenida en campo laboratorio$ Aefnición de las unidades de mapeo o unidades a representar espacialmente en los Mapas
-
%*
E$#3# % E''74 % I+3&%)'74
-
%ompilación, integración edición del Aocumento Aefniti&o del estudio, en 8orrador @inal, conteniendo toda la inormación temática preparada generada, de acuerdo al "ndice general propuesto, con cuadros, gráfcos, fguras, ane!os Do otos$ *mpresión @inal de los Mapas
-
ESTRATIGRAFIA :e describe bre&emente las unidades litoestratigráfcas del basamento 'ue corresponde principalmente a rocas del =aleozoico 'ue aoran en la %ordillera Oriental las rocas permo-triásicas-#urásicas 'ue emergen en el l"mite de la %ordillera Oriental con el (ltiplano$ 6uego, para el Mesozoico superior el %enozoico, se +a dierenciado dos dominios paleogeográfcos (ltiplano, por lo 'ue las unidades litoestratigráfcas de estos periodos serán descritas para cada dominio$
El área de estudio aoran las siguientes unidades lito estratigráfcas$
FORMACI7N PU8UIN C#&(.$$. %$ #(!; 1<<2*
C.4'#'#4.M#%)$&'9$'#4.
:C#&(.$$.;
1<<2=
D%4''74 > &%(#'.4%) %)$&#$'/&,#)! 6a @ormación =u'u"n F%arlotto, 2559 %arlotto et al$, 2559 sobreace a la @ormación (abacas, pero en general, el contacto corresponde a un ni&el de despegue$ 6a @ormación =u'u"n, al igual 'ue la @ormación Bil'uec+ico, de la región de =uno está di&idida en tres miembros llamados M2, M9 M0, aora ampliamente en el n>cleo del anticlinal de =u'u"n F@oto 92, en el anticlinal de :alla, al norte de :alla, entre Rondocan :an Iuan de Jui+uares al norte de (cc+a$ 6itolog"a ambiente de sedimentación$ El Miembro M2 F0/m del sector de =u'u"n F%arlotto, 2559 está constituido por lutitas ro#as, esos laminados,
nodulosos o en mallas por brec+as con elementos pel"ticos, 'ue indican un medio de sabK+acontinental$ Hacia la parte superior se obser&an dolomitas laminadas, intercaladas con esos de medio intertidal$ El Miembro M9 F2/ m aora ampliamente en el anticlinal de =u'u"n$ Está compuesto por dos secuencias de orden inerior (M9 F2// a 2./ m 8M9 F0/ a 1/ m, 'ue son transgresi&as a la base Fmarinas poco proundas confnadas regresi&as al tec+o Flacustre$ 6as secuencias basales están compuestas por calizas, margas, lutitas negras ricas en materia orgánica pirita F@oto 99, mientras 'ue la parte media superior por lutitas &erdes ro#as asociadas a esos laminares, nodulosas en mallas$ El Miembro M0 FL23/ m aora en el anticlinal de =u'u"n, donde sobreace al Miembro M9, sin embargo, en este mismo sector el tec+o se +alla parcialmente erosionado$ Este miembro es esencialmente arenoso globalmente más detr"tico 'ue los precedentes F@ig$ 29 comienza con bancos arenosos u&iales, seguidos por intercalaciones de lutitas, margas calizas lacustres e intertidales, en tanto 'ue la parte media superior grano-estrato creciente está representado por areniscas eldespáticas de color ro#o de origen u&ial, de procedencia sur$
E#$ El Miembro M2 no +a reportado ósiles pero por comparaciones regionales se le asigna una edad %oniaciana:antoniana$ 6as secuencias basales de (M9 8M9 del Miembro M9 son asignadas al :antoniano %ampaniano medio respecti&amente a partir de correlaciones regionales$ En =u'u"n, la parte lacustre de 8M9 contiene =latc+ara perlata @eistiella o&alisF%arlotto et al$, 2559 Iaillard et al$, 255C, 'ue indican una edad %ampaniana media-Maestric+tiana$ En la misma sección de =u'u"n, en el Miembro M0 la presencia de caroftas @eistiella gildemeisteri =latc+ara grambastiiF%arlotto et al, 2559 Iaillard et al, 255C indicar"a el Maestric+tiano$ En resumen, la edad de esta unidad ser"a del :enoniano%oniaciano al Maestric+tiano Estos tres miembros pueden ser correlacionados con los miembros inerior, medio superior de la @ormación Bil'uec+ico del (ltiplano, tal como ueron defnidos por Iaillard et al$, 2552$
FORMACIÓN 8UIL8UE P#(%.%4. '4?%&'.& :G&%/.&>; 1<1@= C#&(.$$.; 1<<2* D%4''74 > &%(#'.4%) %)$&#$'/&,#) $ Aefnida por Gregor F2521, 'uien le atribuó una edad pérmica$ %arlotto F2559 +ace un estudio sedimentológico estratigráfco determinando la edad paleocena$ Estas capas ro#as reposan en discordancia erosional sobre la @ormación =u'u"n$ 6a @ormación Juil'ue aora al oeste de la ciudad de %usco en los ancos del anticlinal de =u'u"n, en los ancos de los anticlinales de :alla, Occopata :ondor$ *gualmente lo +ace de manera amplia al norte de (cc+a, entre :an Iuan de Jui+uares Rondocan, en (comao en la zona de la laguna de =omacanc+i en el e!tremo sureste del cuadrante **$ 6itolog"a ambiente de sedimentación$ Es un con#unto de más de 2./ m de grano-estrato creciente de lutitas, areniscas de color ro#o conglomerados, estos >ltimos ormados por la erosión de costras calcáreas calizas$ 6os bancos areno-conglomerádicos son canalizados presentan laminaciones oblicuas cur&as$ 6a e&olución &ertical indica 'ue las acies pel"ticas lacustres de llanura de inundación con paleosuelos,pasan
gradualmente a las acies arenoconglomerádicas de un sistema u&ial débilmente entrelazado de procedencia suroeste$ En eecto, +acia (cc+a particularmente en %coc+iri+ua se puede apreciar conglomerados gruesos 'ue indican la pro!imidad a las zonas de aporte$
E#$ (l suroeste de =u'u"n en el l"mite con el cuadrángulo de
FORMACION CILCA P#(%.%4. )63%&'.&E.%4. #)#( :A6%#6; 1<= C#&(.$$.; 1<<2* D%4''74 > &%(#'.4%) %)$&#$'/&,#) $ Esta unidad +a sido defnida en :icuani por (udebaud F2530$ =ara la región de %usco, %arlotto, F2559 indica 'ue esta unidad se encuentra en los mismos lugares donde aora la @ormación Juil'ue, aun'ue en la maor"a de los casos se +alla erosionada parcialmente$ Esta ormación se encuentra en discordancia erosional sobre la @ormación Juil'ue F=aleoceno inerior ba#o la @ormación Nara FEoceno inerior$6itolog"a ambiente de sedimentación$ Este con#unto de más de 2// m de espesor, está constituido por lutitas ro#as con láminas de eso, margas areniscas calcáreas de medios lacustres o sabK+a, 'ue pasan gradualmente a areniscas ro#as eldespáticas de un sistema u&ial de canales entrelazados, indicando una progradación de procedencia )E :O$ 6a parte inerior media de esta ormación contiene las caroftas Fsuroeste de =u'u"n ;
E#! En &ista 'ue las ormaciones Juil'ue %+ilca tienen el mismo contenido ósil, se +a recurrido a las obser&aciones de campo Fdiscordancias las correlaciones estratigráfcas, de donde podemos asumir una edad =aleocena inerior para la @ormación Juil'ue, en tanto 'ue la @ormación %+ilca ser"a del =aleoceno superior-Eoceno inerior$ 6a discordancia obser&ada entre las ormaciones %+ilca Juil'ue parece corresponder a un eecto del e&ento tectónico del =aleoceno bien conocido en 8oli&ia, entre las ormaciones :anta 6uc"a %aara, datada en . Ma FMarocco et al$, 253$ 6a @ormación %+ilca se puede correlacionar con la @ormación %aara =otoco inerior del =aleoceno superior-Eoceno inerior de 8oli&ia F:empere et al$, 2553$
FORMACIÓN SAN SEBASTIN P(%')$.%4. :G&%/.&>; 1<1@* D%4''74 > &%(#'.4%) %)$&#$'/&,#) $ 6a @ormación :an :ebastián ue defnida por Gregor F2521 en la Aepresión de %usco, donde sobreace al basamento %retácico
en (usbamba F%uadrante ***$ =or razones de escala inclue los conglomerados de conos alu&iales F./ a 3/ m del =lioceno de la @ormación %+inc+eros de las cuencas de %usco %catca$6itolog"a ambiente de sedimentación$ Esta unidad está caracterizada por ormar dos secuencias F%abrera, 25 la primera, grano decreciente, está constituida por secuencias de areniscas u&iales de canales entrelazados deltaicos, lutitas lacustres o palustres$ )i&eles diatom"ticos calcáreos caracterizan la parte superior$ 6a segunda, grano creciente, está compuesta por conglomerados areniscas de conos-terrazas u&io-torrenciales, 'ue indican el cierre de la cuenca$ Este cierre está e!puesto por la presencia de estructuras compresi&as sinsedimentarias F%abrera, 25$ En la depresión de %catca también se +a identifcado a la @ormación :an :ebastián, denominada @ormación %catca por %abrera F25$ :e trata de sedimentos esencialmente u&io-lacustres 'ue tienen un espesor de 3/ m$ 6as acies pro!imales están ubicadas en la parte noroccidental de la cuenca se trata se secuencias torrenciales r"os 'ue e&olucionan a secuencias u&io-lacustres en la parte superior, también lateralmente +acia el oriente donde aparecen las acies lacustres palustres$ En (usbama, esta unidad está compuesta por arcilla, arena fna, ceniza turba, en algunos lugares sobre capas de conglomerados con espesores 'ue pasan los ./ m$ %orresponde a un pe'ueo lago represado posiblemente por morrenas glaciares en una pe'uea depresión FGregor, 252Ca ('u" se encuentra un importante acimiento de ósiles &ertebrados$ :e +an encontrado :celidot+eriinae sp$ FHoPstetter, 251 Mlodontinaeas" como %u&ieronius +odon, 6ama sp$FEaton, 252C, todos indican una edad pleistocena$
E#! 6a presencia de una gran &ariedad de ósiles &ertebrados de palinomoros +a permitido datar esta ormación como del =leistoceno FNalaato&ic+, 25.. Ram"rez, 25. Ae Muizon, en %abrera, 25$
GEOLOGIA ESTRUCTURAL 6a tectónica de allas se +a desarrollado en dos ases uno durante plioceno contemporáneamente al plegamiento regional de dirección E-Q, representado principalmente por el sistema de allas regionales, de dirección )O-:E, 'ue inclusi&e +a controlado el le&antamiento de los andes Fcordillera oriental$
6*)E(M*E)
:on de carácter local en los 'ue se tiene
a @R(%<;R(: A*(%6(:(:
:e obser&a en los cortes de talud de la carretera los aoramientos de rocas Fareniscas, lutitas rescas meteorizadas las 'ue se encuentran racturadas diaclasa das con dierentes direcciones debido al tectonismo ocurrido en el Aominio Oriental$
GEOMORFOLOGIA 6as ormas actuales de relie&e de la zona son producto de e&entos geológicos de deormación estructural o tectónicos ,como plegamientos, sobre escurrimientos aoramientos 'ue se produ#eron en dierentes etapas geológicas de e&olución de los andes combinado también a procesos de erosión uerte, dando paso al actual modelado del paisa#e, en el 'ue se distinguen desde ondos de &alles alu&iales, 'uebradas con &ertientes uertemente inclinadas, &ertientes de montaa escarpadas disectadas +asta pleneplanicies allanadas$ Este proceso de marcado modelamiento del relie&e tu&o maor incidencia a partir del terciario medio$ Hasta fnales del mismo Fmioceno, donde la región presentaba una topogra"a maormente plana a ligeramente ondulada, conocida como Ssuperfcie punaT$ 6os acontecimientos mencionados anteriormente defnieron las grandes ormas undamentales$ =ero las acciones cuaternarias son las 'ue +an desarrollado la maor parte de la confguración de la superfcie actual del terreno$ =articularmente, tres periodos glaciales, los cuales tu&ieron una incidencia notable en el modelado de más del 3/Ude la región$
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS :e +an reconocido 0 unidades geomorológicas o moroestructurales regionales %ordillera Oriental, zona intermedia (ltiplano-%ordillera Oriental, (ltiplano$ (demás se cuenta con las unidades locales 'ue se +allan dentro de cada una de las unidades regionales F@ig$ 0
A($'3(#4. Gran parte del cuadrángulo de %usco se localiza en la prolongación noroeste del (ltiplano corresponde a la terminación occidental de esta unidad 'ue &iene desde 8oli&ia$ 6imita al sur con el borde )E de la %ordillera Occidental al norte con la %ordillera Oriental mediante la zona intermedia (ltiplano%ordillera Oriental, caracterizada por el anticlinal de Bilcanota$ En el (ltiplano aoran rocas mesozoicas de poco espesor por comparación a sus e'ui&alentes de la %ordillera Occidental, sin embargo, las capas ro#as continentales del
En el (ltiplano de %usco Fcuadrantes * *B se +an distinguido las siguientes unidades locales Aepresión de %usco-Huacarpa, Meseta de :a'saVaman, Montaas del %usco, :erran"as de Bilcaconga, Montaas de (ncasc+aca, Montaas %+inc+a*c+uloma las Montaas de :eratic+in Orcco-=uma+uasi$ 6a Aepresión de %usco-Huacarpa es alargada, con dirección )O-:E, longitud de 0/ Km altura 'ue &a de 0C// a 02./ msnm ella corresponde al actual &alle del r"o Huatana$ El material de relleno es alu&ial, lacustre u&ial de edad pliocuaternaria$ En realidad corresponde a una cuenca de origen tectónico, a 'ue está controlada por las allas a>n acti&as de %usco
C.&'((%&# O&'%4$#( 6a %ordillera Oriental ocupa la parte noreste del cuadrángulo de %usco principalmente el cuadrante *$ =resenta relie&es relati&amente ondulados con alturas 'ue &ar"an entre C/// C.// msnm, donde las laderas 'ue orman el anco norte del r"o Bilcanota son accidentadas a 'ue esta >ltima se +alla entre 00// 02./ m de altitud$ En esta ladera destaca la presencia de 'uebradas trans&ersales de dirección )E-:O con relie&es igualmente accidentados$ 6as alturas de los relie&es son mu &ariables, as", en el l"mite con el (ltiplano son relati&amente ba#as pueden alcanzar en promedio 09// msnm, en cambio cuando limita con la zona intermedia (ltiplano-%ordillera Oriental, el relie&e es mu empinado$
MECANICA DE ROCAS GENERALIDADES
W En este análisis se describiran componentes como matriz rocosa, discontinuidades tamao de blo'ues, densidad de racturas, etc, cuo ob#eti&o es caracterizar esta roca a tra&és de un &alor o "ndice respecti&o 'ue permita describir numéricamente la calidad de la misma$ Estos resultados permitirán plantear los sostenimientos necesarios para el comportamiento de este macizo rocoso$ Aentro de las numerosas clasifcaciones +o en d"a se usan dos sistemas, el de 8ieniaVsKi o RMR, el de 8arton o sistema -J$
(Foto de la zona de estudio)
