“ESTUDIO GEOTECNICO PARA CIMENTACIONES DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA SEGÚN PLAN DIRECTOR”
ESTUDIO GEOLOGICO GENERALIDADES Toda Toda obra o bra a ejecutarse debe de be considerar primeramente que la mayoría de suelos suelos están formados formados por un proceso proceso geológico, geológico, que cambia cambia en forma absolutament absolutamente e irregular irregular en el espacio espacio y en tiempo, tiempo, haciendo haciendo variar la forma y continuidad de los estratos del suelo. El primer paso paso a tomar en cuenta en cualquier cualquier explora exploración ción de suelo, es realiar una investigación investigación de las características generales del lugar. lugar. El cono conocim cimien iento to del del compo comporta rtamie miento nto de los los suel suelos os es es priori prioritari tario o y fundamental. Este contenido tiene un enfoque general de la región y especi!co de la ona de estudio geológico de la ona de estudio. "#iudad universitaria $%& puno', en la cual está enmarcada.
GEOMORFOLOGIA El estudio estudio de la forma del terreno, terreno, como como resultado resultado de su constituci constitución ón geol geológi ógica ca es impo import rtan ante te ya que que puede puede perm permit itir ir la ident identi! i!ca caci ción ón de element elementos os de la constitu constitució ción n geológ geológica ica como como por ejemplo ejemplo capas capas mas resistentes o capas mas d(biles, buamiento o pliegues de los estratos, fallas, terrajas )uviales, depósitos inconsolidados, situación de la napa freática, etc. Estos aspectos ayudarán en la sub*unidad depresión central del lago Titicaca, Titicaca, que forman parte de la unidad geomorfología regional denominada altiplano. El <iplano es una gran cuenca intamonta+osa de los &ndes centrales del er-, er-, oli olivi via a y &rgen &rgenti tina na,, situ situad ada a entre entre las las cor cordill dillera erass /cci /cciden denta tall y /rie /rient ntal0 al0 es una una depre depresi sión ón de origen origen tect tectón ónic ica, a, rell rellena enada da con con los los depó depósi sito toss lacu lacust stre ress y aluvi aluvial ales es,, con con una una alti altitu tud d que que varia varia entr entre e los los 1233.33 a 4333.33 m.s.n.m El sistema lacustre actual del altiplano es el resultado de la evolución de un sistema más antiguo que inicia desde el pleistoceno inferior con la transición al !nal del pleistoceno. #onstituye una actividad neotectónica que se extiende en dirección %/56E, se caracteria a todo el cuaternario.
Es en el pleistoceno inferior que se crea la fosa tectónica que va a ser ocupada por el lago Titicaca. & nivel local, la evolución geomorfológica del área esta relacionada con sub5unidades geomorfológicas7 5 5 5 5
8lanura lacustre del lago Titicaca. 8aderas de cerros, conformados por los a)oramientos de rocas. Terraas y acumulaciones aluviales de quebrados. #auces de quebrados.
8a meseta esta )anqueada al %oreste por la cordillera /riental compuesta por levantamientos tectónicos de rocas metamór!cas sedimentarias e intrusivas , coronadas con extensos glaciares que las han modelado0 al suroeste, está )anqueado por la cordillera occidental volcánica, modelada por los conos volcánicos coronados con glaciares estrechos0 la cual tiene una mayor amplitud, con varios pisos altiplánicos, siendo el mas bajo el que esta próximo al área de estudio "ciudad universitaria'. 8a depresión central que ocupa el lago Titicaca ha formado una ona circunlacustre con cadenas monta+osas bajas y taludes. En esta ona se ubica la 9acrocuenca de uno, raones por las que se encuentra in)uenciada por las características climáticas e hidrológicas circunlacustres. 8as geomorfas de la ona :E8;E
anamayo, etc., compuestas por depósitos residuales originados de derrames volcánicos. &8T;T$? &l observar la topología, los puntos mas altos de la 9acrocuenca corresponden a los a)oramientos rocosos volcánicos de origen reciente y resistentes "[email protected] msnm', luego los de origen sedimentario, seguido de los depósitos recientes que llegan a niveles de la cota el lago "1ABC.33 msnm'.
?:E%&=E En los ríos que generan quebradas y valles en la microcuenca, en su mayoría con dirección hacia la bahía del lago, generando un conjunto radical hacia el lago. $%;?&?E6 DE/9/:/8/D;#&6 8a erosión en la microcuenca a trav(s del tiempo, ha generado unidades geomorfológicas, donde ocurren secuencias morfodinámicas bastante activas tenemos7 ahía interior de puno 6ituada al este de la ciudad de uno con una profundidad promedio de C3m, comprendida entre las penínsulas de #apachica y #hucuito. 9odelo luvio F luvial En la microcuenca se observa bastantes lechos )uviales y drenes pluviales, la variación morfológica va desde profundos a someros que discurren en forma radial pasando a trav(s de la ciudad0 se originan en las cimas de las vertientes, junto con el aporte e la escorrentía super!cial y manantiales, que luego se convierten en un fuerte agente de erosión y transporte de sedimentos. #olinas #onstituidos por geoformas originadas por la edi!cación tectónica y volcánica así como originadas por la denudación muy relacionada con la composición litológica, resistencia, durea y alterabilidad de los a)oramientos rocosos.
ESTRATIGRAFIA Y LITOLOGIA #orresponde a los tipos de roca presentes en un lugar. El estudio geológico debe reconocer los diferentes tipos de roca que existen en el lugar, sus contactos, estructuras y características de alteración y fracturamiento. ara el reconocimiento de la litología por debajo de la super!cie se realian calicatas de profundidades adecuadas de tal manera que permitan determinar la continuidad o no de los materiales de super!cie. En el área de estudio se distinguen una variada secuencia de rocas sedimentarias intrusivas y extrusivas, cuyas edades varían desde el 9esooico al :eciente. 8os a)oramientos que ocupan mayores extensiones pertenecen a rocas del #enooico siguiendo luego en
orden decreciente el 9esooico. 6u distribución está controlada por la depresión altiplánica entre la cordillera /ccidental
#omprende las formaciones geológicas sedimentarias que a)oran en toda su extensión en la microcuenca. En el área de estudio se han identi!cado las siguientes unidades lito estratigrá!cas7 ormación &renisca5&ngostura, ormación &yavacas, Drupo uno. Formación Arenica!An"o#$ra%Neocomiano a& A&'iano(%)!an(
&)ora en los cuadrangulares de lagunillas. =uliaca, uno y &cora donde yace encima de la formación #alia 6ipin y tambi(n solapa entre rocas paleooicas, la sección tipo bua mas o menos al oeste, está en el valle del :io &ngostura ubicado en el sector oeste del cuadrángulo de =uliaca de donde toman su nombre. ?enominación asignada por ;%DE99ET y es como sigue7 #onstituida por areniscas cuarcíticas de color blanco a marrón de grano con intercalaciones de microconglomerado. &)oran al norte de la ciudad de puno "#G8lallahuani, #GHuancaparque y parte superior de la ciudad universitaria' Formacion Ca&i*a!A+a'aca %Cenomaniana a& T$roniano(%)!a+(
?eriva su nombre de la localidad de &yavacas en el cuadrángulo de juliaca, en la carretera =uliaca5Taraco, el terminó fue introducido por #&:E:& y ETE:6/% "C21I' para una secuencia de calias y capas rojas. 8a unidad fue mapeada por %EJE88 "C242' y en el presente estudio, se le asigna por primera ve, la categoría de formación. El ;%DE99ET le da la categoría de formación. 6on sedimentos de ambiente marino acumulados durante una transgresión en el #retácico medio a 6uperior0 los depósitos tienen secuencias de calias de color gris a blanquecino y capas rojas de fangolita, esta formación se muestra fracturada y plegada. En &oguine las calias están mineraliadas con cobre, plata y mercurio0 por lo que se considera un nucleo de contaminación mineralógica de suelos y aguas. &)oran en el #GHuancaparque, #GHuajsapata, alrededores de la ciudad universitaria, &oguine, #hejo+a, ;sla Esteves.
En &oguine las calias están mineraliadas con cobre, plata y mercurio0 por lo que se considera un n-cleo de contaminación mineralógica de suelos y aguas. 6e acepta una edad #enomaniana para las #alias &yavacas "%EJE88, C242' Gr$,o P$no %T!,$(
El termino Kgrupo unoB es usado como lo de!nió %EJE88 "C242' e incluye una gruesa acumulación de sedimentos arcósicos de facies continentales rojios, mal clasi!cados, los cuales se acumula en cuencas de subsidencia rápida durante el #retáceo superior y el terciario. #onstituido por areniscas arcósicos de color marrón F rojo "característica principal' con fangolitas y conglomerados0 debido a la intercalación de capas con diferentes resistencias, muestra una erosión diferenciada típica. &)ora en el <iplano y la codillera occidental a lo largo de dos tramos principales, una se extiende con una orientación %/56E a lo largo del margen occidental del lago Titicaca y la otra ocupa los ejes del sinclinal 9a+ao y la depresión de lagunillas, de!niendo una faja ubicada al %/ de la ciudad de uno y dentro del area del proyecto, el grupo a)ora al sur de la ciudad de uno "cG 6/8/H$&%;, cG#ampanani, #Gpitiquilla, faldes del #G %egro eque y Huayllune, orillas del 8ago Titicaca'. 8os conglomerados masivos son encontrados cerca de irin, en el área ubicada a lo largo del margen sur del techo uno5 lagunillas. 8as facies mixta arenisca5conglomerado, es encontrada en gran parte del área de a)oramientos del Drupo uno, mientras que las faices de areniscas es restringida a una faja de dirección %/56E del Drupo uno, la cual es paralela al litoral /este del lago Titicaca. 8os estratos enrumban %E56L con buamientos verticales0 están constituidos por clastos de cuarcita, arenisca, andesita, calia, basalto de formas redondeadas o subredondeadas. 8a combinación de sedimentos clásticos y arcósicos con una coloración rojia, ignimbritas parcialmente soldadas, fragmentos de madera fósil y la ausencia de fósiles marinos indican un origen continental para el grupo uno, típico de acumulación de molasas sin a post5tectónicas de a(reas adyacentes y de levantamiento. El Drupo uno puede haber sido depositado durante fases de levantamiento asociado con eventostectónicos durante el #retáceo 6uprior y terciario, la acumulación de cuencas subsidentes levantadas por fallas adyacentes a macios de roca madre. ROCAS IGNEAS PLUT-NICAS Y VOLC.NICAS
/ormación"rano0iori#ica %1#!"0(
Esta formación ígnea instruyó las unidades sedimentarias del #retáceo y Terciario, a)oran al norte de la ciudad0 en la isla Esteves formando principalmente promontorios rocosos duros y estables de color rosado verdoso, de grano !no a medio, con fenocristales de ortoclasa y plagioclasa, biotitica, y honblenda y otros minerales má!cos0 el intrusivo, esta en contacto fallado con las calias ayavacas, la distribución aislada parece indicar la existencia de un sistema de bloques fallados levantados Mhoriontales' en la depresión tectónica del lago Titicaca. En el área del cerro Huaynapucara cerca al barrio chejo+a, el intrusivo es una diorita de color verde grisáceo con bastante contenido de biotita y plagioclasa, e intruye a la calia formando peque+as apó!sis a)orantes0 la parte superior del intrusivo se encuentra bastante alterado. #onstituida por cuaro monodiorita de color blanco a rosado, los cristales están constituidos por granos de cuaro, feldespatos con presencia de honblenda , presentan un avanado proceso de caoliniación en determinadas partes, a)ora en la ;sla esteves. Gr$,o Taca*a%T!#a(
Este periodo de vulcanismo correspondiente al /ligoceno superior F 9ioceno inferior es la fase cenooica mas antigua con una extensión regional reconocida en todo el área de estudio. El nombre proviene de la 9ina Tacaa, ubicado en el cuadrángulo de lagunillas. ?e los tres agrupamientos mencionados previamente, este es el más básico de acuerdo a la clasi!cación, y comprende basalto, traquibasalto y traquiandesita. El grupo muestra generalmente alteración en menos o mayor grado, sobre todo en la oxidación de los minerales f(micos y en la introducción de calcita secundaria. Esta ona estuvo expuesta a efusiones ígneas volcánicas a trav(s de !suras alineadas en el borde sur occidental del actual lago Titicaca0 dando lugar a extensos derrames y emplaamientos volcánicos en la microcuenca. Nstos cerros constituyen los cuerpos volcánicos de efusión a partir de las cuales se extendieron los derrames lávicos, tufáceos y brechosos. El modelo escogido para el origen de las lavas del grupo Tacaa considera un proceso de tres etapas.
C. usión de la placa descendente de composición tipo 9/: para producir una magma primario. B. &scenso de este magma a la cortea y cristaliación fraccional de olivini conduciendo a un agotamiento de los elementos traa de transición a una tendencia de enriquecimiento de e en los diagramas &9. 1. $n cambio en el proceso de cristaliación fraccional, marcado por una interrupción de los diagramas de elementos traa de transición contra álcali total0 siendo las fases principales de cristales precipitados las plagioclasas, y los clinopiroxenos. Gr$,o Si&&a,aca %T2!i(
E8 ;%DE99ET lo denomina como Drupo 6illapaca utiliando el nombre que le dieron =E%O6 y %EJE88 "C242' el cual deriva de la cordillera sillapaca al %J del cuadrángulo de 8agunillas. 6on derrames lávicos )uidos, la característica principal de diferencia de los volcánicos Tacaa son porosos y vesiculares, las tobas de coloración rojia y aulina obscura, se observa en el cerro utuputune, $ncu+ame y #hihuincollo, donde han formado aplanamientos con capas subhoriontales. En secciones delgadas, las lavas 6illapaca se caracterian por estar corroídas magmaticamente y la lamprobolita como la biotita conjuntamente con algunos fenocristales de augita. 8a plagioclasa está frecuentemente corroída y los n-cleos de textura reticular están redeados a menudo por plagioclasa clara indicando una fase de desequilibrio con el magma durante la cristaliación. 8os contenidos más altos de biotita y hornblenda en comparación con otros grupos volcánicos mayores, pueden manifestarse en las cantidades menores de 9g/ y mayores de HB/ en el magma sillapaca. En función a su posición estatigra!ca al grupo sillapaca se encuentra dentro del terciario 6uperior. DEPOSITOS CUATERNARIOS %2( #omprende los depósitos pleistocenos que se encuentran en la parte baja de la microcuenca puno y está representado por cinco unidades lacustre y una )uvio F aluviales "coluviales'. De,ói#o 3$4io 5 A&$4ia&e
A trav(s del área mapeada en valles, depresiones u llanuras, se observan depósitos aluviales, presentándose esparcidas sobre el altiplano cerrado al lago Titicaca. #omprenden arcillas y limos, arenas y gravas no consolidadas depositadas por la corriente de ríos, )ujos de agua y corrientes laminares todas ellas incluyen sedimentos )uviales y coloviales "son depósitos por efecto de derrumbes, deslaves de las laderas'. 6iendo las más representativas =ayllihuaya, salcedo, parete baja de manto, #entro de la ciudad de puno, barrio vallecito y 4 de noviembre.
En las quebradas descendentes de los cerros 8lallahuani,
Esta denominada por la sedimentación bioclástica en la bahía de puno generado cinco depósitos de acumulación cuaternaria, que se extiende desde la Lona luvio5lacustre en la ona litoral, hasta la acumulación en el fondo de la bahía. #onstituido por material !no "arcillas limosas con con intercalaciones de lentes de gravas', que han sido depositados por las corrientes lacustres, los canales de riada )uvio lacustre "rio Jliiys' y el desarrollo de las macro!tas. 8a sedimentación ha producido la colmatación en gran parte de la bahía de puno, produciendo la separación de la bahía interior donde la sedimentación es más avanada. Estos depósitos litológicos sustentan el desarrollo de la totora y la formación de las ;slas lotantes0 en las que predominan la acumulación y descomposición de la materia orgánica. 8os depósitos identi!cados en las onas de in)uencia son7 a. De,ói#o 6i0romor7co %2r!8i(9 compuesta por arcillas y materia orgánica fangosa, con niveles de agua casi permanente, que presenta una cubierta vegetal con especies terrestres y lacustres en asociación. b. De,ói#o 0e &ec8o #o#ora& %2r!(9 predomina elementos orgánicos, sedimentos pluviales y basura proveniente de la ciudad. c. De,ói#o 0e Ta&$0 &a"$nar %2r!#a(9 comprende una ona angosta de sedimentación !na, sin totora entre el totoral y el fondo lagunar. &a"$nar %2r!&&(9 comprende sedimentos !nos d. De,ói#o 0e &ec8o precipitados de los materiales en suspensión química y orgánica, en estado de descomposición anaeróbica negra y fangosa.
e. De,ói#o 0e &ec8o 3$4ia& 0e Ria0a %2r!&/(9 son depósitos arcillo5 orgánicos del canal del rio Jilly, que es un canal de raida que ingresa a la bahía uno y acarrea !nos provenientes de las cuencas ;llpa y totorani. f. De,ói#o 0e &ec8o 0e 'a8:a %2r!II'(9 son depósitos precipitados de los materiales en suspensión, precipitación química y micro orgánica existentes en las aguas de la bahía procedentes de los aportes de los ríos coata, ;llpa, Totorani, =achajahuira y challavi+a.
RASGOS TECT-NICOS! ESTRUCTURALES 8as estructuras geológicas son tambi(n de importancia, ya que permite conocer la distribución y posición de los horiontes rocosos %0irección; '$*amien#o; ,&ie"$e; e#c<( o de las discontinuidades presentes en los macios o capas rocosas %0iac&aa; /a&&a; e#ra#i7cación; e=$i#oi0a0; e#c<(< En el caso de fracturas de mayor tama+o y fallas, las mismas pueden ocurrir en conjuntos o en sistemas de orientación preferenciales u ocurrir aisladamente. En cualquier caso su importancia suelen ser grande en obras que son afectadas por estos tipos de estructuras, generalmente se presentan mas alteradas y fracturadas que las rocas adyacentes y con mayor permeabilidad y menor resistencia. El estudio de la tectónica se basa en el principio de la deposición de las rocas sedimentarias en lechos estratos horiontales, superpuestas por orden riguroso de formación, de más antiguo a más moderno, y en la interpretación raonada de las estructuras que alteran esta disposición inicial, deduciendo el sentido, la dirección, la amplitud, duración, etc. FALLAMIENTOS
Todas las evidencias en el área se mani!estan en las rocas sedimentarias en su mayoría son fallas normales con dirección %oreste5 6ureste. 8a dsiposicion estructural de las unidades litológicas sedimentarias muestran un acomodo en bloques fallados asociados al levantamiento epirogen(tico de la (poca cretáceo terciario. PLEGAMIENTOS
8as rocas sedimentarias del grupo puno, arenisca &ngostura y las calias &yavacas se mani!estan características de plegamientos, donde el conglomerado del grupo puno está sobre las calias &yavacas.
DIACLASAMIENTO
En la ona de la microcuenca los a)oramientos rocosos están bastante diaclasados. 8a arenisca y conglomerado uno están diaclasdos formando bloques con desprendimientos frecuentes en los sectores de salcedo, &soguine, =ayllihuaya.
MICRO>ONIFICACION GEOLOGICA L/%& C7 ubicamos las onas altas que están compuestas por los macios de menor pendiente con una mínima deformación estructural, dentro del cual ubicamos partes altas de la ciudad universitaria. L/%& B7 abarca las partes bajas y fondos planos de los valles, los cuales se encuentran colmatados por litología luvio aluvial arenoso5 gravosas con pendientes mínimas L/%& 17 conformada por formaciones blandas, cuyas variaciones de pendiente van de moderada a fuerte, compuesta por una estructura desfavorable por el desliamiento del macio, dentro del cual ubicamos las partes altas de la ciudad de puno. L/%& 47 abarca por la bahía circunlacustre que presenta una litología fangosa con altos contenidos de la humedad, por su actual litología arcillosa se considera de estructura desfavorable con pendientes altas. &:&9ET:/ 8;T/8/D;& "8'
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5 5 5 5 5 5 5 5
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5 RC3Q
en
litología
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5 5 5 5
favorable a la pendiente. #aótica allas racturamiento y diaclasamiento 5 ondos empinados 5 PB3Qen litología favorable 5 RC3Q en litología desfavorable.
desfavorable.