INFORMACION CUENCA DEL RIO SAPHY

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO 2015 - II FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Introducción a la Geotecnia 1 INFORME DE SALIDA A CAMPO N° 1 I.TÍTULO: “OBSERVACIÓN Y ANÁLISIS DE LAS OBRAS DE PREVENCIÓN DE DESBORDE Y DESLIZAMIENTOS REALIZADOS EN LA CUENCA DEL RÍO SAPHY” II. INTRODUCCIÓN: Parte del mejoramiento de las condiciones de vida del ser humano es lograr un mayor nivel de seguridad y supervivencia en relación con las acciones y reacciones del entorno, lo cual se logra a través de la comprensión de la interacción del mismo con el medio ambiente. De aquí se desprende que la prevención es una estrategia fundamental para el desarrollo sostenible, dado que permite compatibilizar el ecosistema natural y la sociedad que lo ocupa y explota, dosificando y orientando la acción del hombre sobre el medio ambiente y viceversa. Los trabajos de prevención de desastres focalizados principalmente en cuencas de ríos son de vital importancia para garantizar la seguridad de las poblaciones aledañas. Teniendo en cuenta el clima de nuestra localidad así como el tipo de suelo colindante con la cuenca del río en cuestión, además de los constantes deslizamientos que generan gran cantidad de sedimentos los cuales son transportados en época de lluvias; se considera este sector de alto riesgo y peligro. (En Mapa de Peligros del Cusco se encuentra como una zona Roja) III. OBJETIVOS III.1. OBJETIVO GENERAL - Reconocimiento del tipo de obras de prevención realizadas en la cuenca del Río Saphi - Reconocimiento de la Geología general de la cuenca.

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Evaluación de la cuenca del Río Saphy.Cusco- Perú

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INFORME DE SALIDA A CAMPO N° 1

I. TÍTULO: “OBSERVACIÓN Y ANÁLISIS DE LAS OBRAS DE PREVENCIÓNDE DESBORDE Y DESLIZAMIENTOS REALIZADOS EN LA CUENCA DEL RÍO SAPHY”

II. INTRODUCCIÓN: Parte del mejoramiento de las condiciones de vida del ser humano es lograr un mayor nivel de seguridad y supervivencia en relación con las acciones y reacciones del entorno, lo cual se logra a través de la comprensión de la interacción del mismo con el medio ambiente. De aquí se desprende que la prevención es una estrategia fundamental para el desarrollo sostenible, dado que permite compatibilizar el ecosistema natural y la sociedad que lo ocupa y explota, dosificando y orientando la acción del hombre sobre el medio ambiente y viceversa.

Los trabajos de prevención de desastres focalizados principalmente en cuencas de ríos son de vital importancia para garantizar la seguridad de las poblaciones aledañas.Teniendo en cuenta el clima de nuestra localidad así como el tipo de suelo colindante con la cuenca del río en cuestión, además de los constantes deslizamientos que generan gran cantidad de sedimentos los cuales son transportados en época de lluvias; se considera este sector de alto riesgo y peligro. (En Mapa de Peligros del Cusco se encuentra como una zona Roja)

III. OBJETIVOS

III.1. OBJETIVO GENERAL- Reconocimiento del tipo de obras de prevención realizadas en la

cuenca del Río Saphi- Reconocimiento de la Geología general de la cuenca.

III.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diferenciación de los tipo de rocas existentes en la cuenca Identificación del tipo de formación del material pétreo existente Identificación de la predominancia de los tipos de suelos y la

estimación de su proceso de formación Identificación y diferenciación de los trabajos realizados desde el

nacimiento del Río hasta el inicio del encausamiento Observación y Conocimiento de la zona de nacimiento del Río Saphy Análisis de los materiales cercanos a la zona de nacimiento,

correspondiente a los Riachuelos que conforman en Saphy: Muyuorcco y Chacán.

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IV.GENERALIDADES

IV.1. UbicaciónLa zona de estudio comprende desde el inicio de la canalización del Río Saphi, aguas arriba, hasta la naciente del mismo (la unión de los riachuelos Muyoorcco y

Chacan).

IV.2. Microcuenca Saphy :

Tiene una dirección NO-SE con nacientes en la parte alta de Sacsayhuaman alturas del Sencca, está formando por dos riachuelos el Muyoorcco y Chacan.

Vista panorámica de la Quebrada Saphy y la

FIG. 2. Lugar de inicio de la Visita

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Estas quebradas que forman la microcuenca Saphi corresponden a unidades geomorfológicas muy dinámicas las que se encuentran en proceso de profundización y ampliación, favoreciendo a esta actividad las formaciones geológicas de débil resistencia a la erosión hídrica, las que originan numerosos deslizamientos en ambas márgenes.

V. DESARROLLO DE LA VISITA

V.1. Seguridad en Obra“La gestión de la seguridad comprende las funciones de planificación, identificación de áreas problemáticas, coordinación, control y dirección de las actividades de seguridad en la obra, todas ellas con el fin de prevenir los accidentes y enfermedades.” (Seguridad durante la construcción, Monografías.com)

La visita comenzó con recomendaciones sobre la seguridad del personal en cualquier tipo de actividad que se realice en la zona de trabajo.Debido a la naturaleza de nuestra profesión, la cual nos pondrá a cargo de las vidas de muchas personas, es importante que siempre tomemos medidas de precaución para garantizar la seguridad de todo nuestro personal; con este fin debemos prever las posibles circunstancias a las que nos podamos enfrentar. Además de esto debemos hacer uso de la indumentaria necesaria que nos provea seguridad, como lo son los zapatos de seguridad, cascos, gafas de seguridad, orejeras, máscaras, etc. Todo esto con el fin de proteger la integridad de nuestro personal.

V.2. Revisión PreviaUno de los puntos de inicio cuando se realiza una visita a campo es el conocimiento previo de la zona, información que podemos obtener si usamos los medios adecuados. Es de vital importancia que conozcamos el terreno que vamos a visitar debido a que esto ayuda a que podamos deducir información con apoyo sólido en este conocimiento previo, obteniendo así una valiosa información en un solo recorrido.Otro de los beneficios que nos ofrece la recopilación previa de información, en este caso específico la obtención de un mapa, es la de ubicar con exactitud nuestra localización en la zona y la dirección que debemos tomar para llegar al punto deseado.Otra información útil que debemos adquirir antes de nuestra visita es el un informe sobre Geología de la zona en cuestión.

V.3. Identificación de la zona Procedemos a identificar el lugar exacto de nuestra ubicación con ayuda del Mapa Geológico de la zona proporcionado por el Ing. En el cual apreciamos los diversos tipos de referencias para ubicar nuestro punto de llegada.

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Poniendo el mapa en la misma orientación que el suelo, procedemos a la identificación de las formaciones presentes en el inicio de nuestro recorrido, las cuales son:

- Formación San Sebastián.- Aflora en ambas márgenes, y en gran parte de la margen derecha de la quebrada, está constituida por gravas arcillosas con clastos y bloques de areniscas, calizas, limolitas que varían entre 3 y 30 cm de diámetro, donde la matriz es areno arcillosa, intercaladas con pequeños bancos de arenas, presenta un espesor aproximado de 100 metros.

- Formación Maras.- Unidad constituidas

por yesos intercaladas con lutitas rojas y escasamente lutitas verdes y algunos niveles de calizas dolomitizadas de color amarillo, el espesor es de aproximadamente 200m.

- Formación Puquín.- Compuesta esencialmente por lutitas rojas y negras, intercaladas con capas de yesos y capas de areniscas de origen fluvial. Las lutitas y los yesos son de origen lacustre o marino poco profundo.

- Formación Ayavacas.- Está constituido netamente por calizas de origen marino de color oscuro muy fracturadas.

V.4. Material AledañoUna vez comenzada la caminata aguas arriba en la ribera del río procedemos a identificar el tipo de material pétreo existente en la zona (en puertas de casas, en la calle, en la ribera opuesta), siendo los materiales encontrados los siguientes:

- Dioritas.- es una roca plutónica de composición intermedia y origen volvánico; común en zonas de orogenia. Tiene un aspecto verdoso en general con la presencia de puntos en toda su extensión.

- Calizas.- es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita (MgCO3) y otros carbonatos.

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* Como una recomendación para diferenciar a las calizas de los basaltos tenemos: El color de las calizas cuando presenta fracturación son negras u oscuras (lo que genera la duda) sin embargo las superficies que han sido expuestas por largo tiempo al agua y al intemperismo presentan una coloración blanquecina, lo que nos permite diferenciarlo claramente del basalto.

Dolomitas.- Son calizas de “segunda generación” producto de la sedimentación de las mismas en las partes altas de terreno, las calizas se sedimentan producto de las lluvias y se depositan las aguas con gran cantidad de carbonato de calcio disuelto en su interior, en las partes bajas, ya sea sobre otras rocas u otros tipos de materiales (materia orgánica) dando así lugar a esta roca.Un tipo de Dolomita lo constituye la “Tosca” que es en composición igual a la caliza pero con impurezas presentes en su estructura. Una vez disueltos los materiales orgánicos de su interior quedan huecos donde estos se encontraban, a este tipo de rocas se les denomina “Tobas calcáreas” haciendo alusión a las Tobas volcánicas debido a su similar estructura.

- Lutitas.- Encontradas dentro del Campamento Municipal provenientes de la formación San Sebastián de las capas rojas (lutitas y areniscas). Las lutitas son arcillas solidificadas y son fácilmente reconocibles debido a que sus estratos de formación son más delgado a comparación de las areniscas (arena solidificada). Por el estado en que se encuentra deberían ser llamadas milonitas debido a su trituración hasta llegar a tener tamaño de gravilla por esfuerzos regionales (fallas, cortes, movimientos en la corteza); sin embargo, como no se tiene este tipo de condición en el terreno visitado, la lutita existente en esta zona es denominada saprolito que posee el mismo aspecto que una milonita pero su formación fue dada gracias al intemperismo de la zona. Siendo que ambos tipos pueden llegar a confundirse, la diferencia entre ambos términos es la siguiente: Un saprolito tiene la superficie del terreno más dañada que la parte interna, en cambio la milonita tiene fracturación y deterioro hasta gran profundidad.

V.5. Obras de estabilización, tratamiento, acondicionamiento y recuperación de la quebrada de Saphy - Distrito Cusco

La ciudad del Cusco presenta recursos arqueológicos, culturales, paisajísticos naturales e históricos. Esto atrae a una gran cantidad de turistas nacionales y extranjeros. Además esta ciudad presenta una población calculada de 367.791 habitantes (Censo 2007, INEI).Esta ciudad por su ubicación geográfica está expuesta a diversos fenómenosClimáticos, principalmente precipitaciones pluviales, las cuales se incrementan en los meses de diciembre a marzo, este incremento de las lluvias genera a veces daños en las viviendas e infraestructuras (Campamento Municipal), pero uno de los mayores riesgos es que aumentan la probabilidad de formación y ocurrencia de flujos de

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Detritos. Para poder mitigar estos fenómenos geológicos climáticos (huaycos) se realizó obras de prevención como por ejemplo canalización del río Saphy, muros de contención, gaviones, etc., los cuales actualmente se encuentran sin mantenimiento, y en algunos casos favoreciendo la activación o reactivación de deslizamientos.

V.6. Evaluación de la estabilidad y protección de un talud

La estabilidad de un talud natural de corte o relleno comúnmente se evalúa mediante métodos de estabilidad basados en el equilibrio límite del suelo. Estos métodos toman en cuenta los factores principales que influyen en la resistencia del suelo o masa rocosa. Siempre que sea posible, y como paso previo a la aplicación de otras técnicas, se diseñarán actuaciones de remodelación de la geometría de los taludes, que permitan la disminución de la pendiente y/o de la longitud de ladera, tales como:

o Descabezado de taludes.o Retirada de materiales inestables.o Tendido o reperfilado de taludes.o Banqueo de los taludes.

El siguiente paso a la remodelación geométrica será la utilización de técnicas blandas propias de la bioingeniería (mantas y redes vegetadas, hidrosiembras, fajinas, plantaciones de cobertura, etc.), que deberán primar, siempre que sea posible, sobre tratamientos duros basados en estructuras (de hormigón, mampostería, gaviones, etc.), o técnicas mixtas, donde se mezclan estructuras con plantaciones. En todo caso, dadas las características intrínsecas de los proyectos y obras que nos ocupan, los elementos de protección y contención deberán estar integrados en el paisaje, formados por materiales de la zona, ser duraderos y de bajos costes de ejecución y mantenimiento. Asimismo, la elección de la solución dependerá de ciertas condiciones asociadas al proyecto, como esfuerzos previsibles, espacio disponible, plazo de ejecución, impacto ambiental, etc. Los diferentes sistemas de protección y contención a aplicar en cada caso, dependerán del tipo de talud o ladera, de los materiales que lo forman y de los factores que afectan a la estabilidad de los mismos.

V.6.1. SOLUCIONES DE TIPO ESTRUCTURAL

Según lo expuesto anteriormente, las soluciones de tipo estructural consistirían básicamente en:

• Muros de hormigón en masa y armado. • Muros de escollera. • Muros de gaviones.

Definiéndose muro como toda estructura continua que de forma activa o pasiva produce un efecto estabilizador sobre una masa de terreno).

a) Muros de hormigón o de gravedad:

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Son muros con gran masa que resisten el empuje mediante su propio peso y con el peso del suelo que se apoya en ellos, no están diseñados para trabajar a tracción. Como ventajas de los muros de gravedad:

• Son de construcción rápida y simple.• Pueden construirse en curva y con diferentes formas. • Admiten fácilmente el chapado de sus paramentos, lo que

favorece su integración ambiental. Las desventajas son:

• Necesita un volumen considerable de hormigón. • Generalmente son antieconómicos para alturas mayores de tres

metros. • No se adaptan a los movimientos del terreno.

b) Muros de hormigón armado: Son muros amados interiormente con barras de acero, diseñado para poder soportar esfuerzos de tracción. Las principales ventajas de este tipo de muros son:

• Suponen un consumo mínimo de hormigón. • Pueden emplearse en alturas grandes (superiores a cuatro

metros).

Como desventajas se puede mencionar:

• Requieren mejores terrenos de cimentación.• Pueden ser antieconómicos en alturas superiores a siete metros. • Su poco peso los hace poco efectivos en casos de estabilización

de deslizamientos de masas grandes de suelo. • El armado mediante redondos de acero en su estructura obliga a

realizar una ejecución cuidadosa.

c) Muros de escollera(USADA POR LOS INCAS): Las obras de escollera están constituidas por bloques pétreos, con formas más o menos prismáticas y superficies rugosas. Entre las ventajas que presentan se puede destacar:

• Costes bajos. • Capacidad drenante importante a través de los orificios creados

por los bloques de roca. Es necesario dejar material granular filtrante, de tamaño menor de 15 cm, en el trasdós para facilitar el drenaje.

• Amortigua los posibles movimientos del talud sin perder sus propiedades resistentes.

• Se integra perfectamente en el medio ambiente debido al carácter natural de sus componentes, siendo fácilmente revegetados.

Las desventajas que presentan serían: • Requieren de la utilización de bloques o cantos de tamaño

relativamente grande.

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• Además, este tipo de estructuras deben ser estudiadas aplicando los principios de la mecánica de suelos, ya que existe la posibilidad de que se puedan producir procesos de roturas internas dependiendo de la geometría del contrafuerte. Por esta razón, para llevar a cabo un estudio teórico de estabilidad del muro de escollera, será imprescindible tener en cuenta el ángulo de rozamiento interno y la densidad de la escollera.

d) Muros de gaviones: Están formados por la superposición de cajas de forma prismática,

fabricadas generalmente de enrejado de alambre galvanizado, rellenadas de rocas de pequeño tamaño.

Como ventajas principales de los muros de gaviones, cabe comentar: • No precisan cimentación.• Adaptación al terreno.• Fácil diseño y rápida construcción. • Mano de obra no especializada.• Estabilización de taludes • Trabajan fundamentalmente por gravedad. • Son flexibles y son capaces de soportar ciertos asentamientos sin

fracturarse.• Presentan condiciones de drenaje y durabilidad excelentes. • Utilización de materiales de la zona.• Bajo coste.

Las principales desventajas son:

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• Las mallas de acero galvanizado se corroen fácilmente en ambientes ácidos.

• Los bloques de roca no necesariamente están disponibles en todos los sitios y pueden condicionar el coste de la obra.

• Al ser muros de gravedad, su espesor aumenta proporcionalmente con la altura, por lo que para grandes alturas el volumen de piedra aumenta de tal forma que hace antieconómica la solución.

e) OTRO TIPO DE SOLUCIONES

a. DrenajeLa presencia de agua es el principal factor de inestabilidad en la gran

mayoría de las pendientes de suelo o de roca con mediano a alto grado de meteorización. Por lo tanto, se han establecido diversos tipos de drenaje con diferentes objetivos

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Esta solución puede ser útil y de bajo costo en el caso de taludes hechos con materiales de baja resistencia, tales como arcillas y limos blandos o con presencia de materia orgánica en descomposición que tengan entre tres y ocho metros de altura y superficies de falla que no pasen de los cuatro metros

b. Mallas y mantas orgánicasSe utilizan para proteger la superficie del talud frente a la erosión, retener las capas superficiales del terreno y aportar materia orgánica en su descomposición. También favorecen los procesos de enraizamiento y desarrollo de la vegetación. Las mantas se utilizan en taludes con mayor pendiente, pudiéndose superar los 45º, y con problemas erosivos fuertes. En el caso de las mallas o redes se utilizan generalmente en taludes de menor pendiente y cuando se pretende una estabilización temporal, ya que las mallas se descomponen en menor tiempo que las mantas, además su coste es menor que las mantas.

V.7. OBRAS DE PREVENCIÓN ANTE UNA AMENAZA

El GOBIERNO REGIONAL DEL CUSCO ha realizado obras de prevención en la quebrada de Saphy ante un posible desastre, entre las cuales tenemos:

En el cauce del rio : Resaltos de concreto para disminuir la velocidad y por

consiguiente quitarle energía al rio. Gaviones ahogados para retener material sedimentario en

caso de un huayco y mitigar su impacto. Muros de gaviones a las riveras del rio para contener los

deslizamientos de taludes y estabilizar los suelos inferiores. Muros de contención(contrafuertes) en el cauce del rio para

evitar una socavación por el flujo continuo, así disminuir la altura de los taludes y por consiguiente prevenir un desastre

En los taludes :

Cortes en la parte superior para el relleno en la parte inferior, así adelantarnos a la acción de la naturaleza (Hacer lo que la geodinámica externa de la tierra haría).

Mallas y mantas en los taludes, los cuales no fueron eficientemente colocados; lo que hace a esta medida ineficiente.

V.8. CONCLUSIONES

- Como pudimos observar en el recorrido que se hizo por la rivera del rio, las obras de prevención fueron realizadas hasta antes del inicio del rio Saphy. La realización de obras más allá del inicio serían de poca utilidad ya que un deslizamiento, embalse y huayco provocaría menos impacto debido a las obras ya mencionadas realizadas en el cauce del rio.

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- Vimos también que canalizar provoca más inundaciones y que la medida tomada en esta cuenca es el de estabilizar y frenar los posibles impactos ante una amenaza combinada.