2

2.4 Geologa y Sismicidad en el rea de Estudios

2.4.1 Generalidades

La obra represamiento de la laguna Yanacocha consiste en la regulacin del aporte hdrico de la Micro cuenca Laguna Yanacocha y de las microcuencas vecinas.

La regulacin de las aguas permitir el mejoramiento del potencial agrcola de unas 528.5 de terreno de las comunidades asentadas en los distritos de Chingas y Llamelln.

2.4.1.1 Introduccin

El presente estudio de geologa y geotecnia es el resultado de trabajo de campo efectuado y gabinete.

Ha sido elaborado de acuerdo a los trminos de referencia estipulados, el estudio tiene como el fin principal, obtener los datos de campo y gabinete, para sealar los diferentes aspectos geolgicos y geotcnicos, el trabajo ha sido efectuado por etapas.

2.4.1.2 Antecedentes

Existen estudios anteriores de reconocimiento geolgico con determinaciones generales de las condiciones geolgicas y geotcnicas, realizadas en los aos 1 966, 1 985, 1 994; en dicha oportunidad se efectuaron los levantamientos topogrficos del permetro de la laguna y boquilla y el planteamiento de alternativas para el represamiento de la Laguna Yanacocha en Chingas.2.4.1.3 Objetivos

Los objetivos del presente Estudio geolgico y geotcnico son los siguientes:

Determinar las caractersticas geolgicas y geotcnicas del vaso y la boquilla de la laguna Yanacocha

Evaluar las canteras localizadas de materiales de construccin, para la utilizacin del cuerpo de presa.

Determinar la viabilidad de represar las aguas de la laguna Yanacocha, profundizando las investigaciones geolgicas y geotcnicas del vaso y boquilla, con el cartografiado geolgico - geotcnico para definir el marco geolgico.

Prospectar las reas de materiales de prstamo, definiendo sus caractersticas geomecnicas, volmenes y formas de extraccin.

Recomendar algunas medidas o investigaciones complementarias previas al inicio de la ejecucin de la obra en el proceso constructivo, lo que permitir verificar los parmetros obtenidos en la presente etapa.2.4.1.4 Investigaciones Efectuadas

Primera Etapa Pre -campo

Recopilacin y anlisis de la informacin existente, de estudios anteriores relacionados en aspectos geolgicos y geotcnicos y otros estudios a fines, lo que han permitido conocer los antecedentes sobre el avance y alcance de los estudios realizados en la zona de cierre, embalse y materiales de prstamo.

Segunda Etapa-Campo

Reconocimiento Geolgico de superficie, con observaciones de campo en las zonas del vaso y boquilla de la presa, teniendo como base topogrfica planos a escala 1:1000 realizando el cartografiado geolgico y geotcnico correspondiente.

Se identificaron y describieron los diferentes aspectos geomorfolgicos, Lito estratigrficos y estructurales, lo que permiti determinar el marco geolgico de la zona de estudio.

Paralelamente se ejecutaron excavaciones manuales ubicadas en la zona de cierre y en el permetro del vaso, incluyendo el sector con presencia de un tragadero, adems se identificaron zonas de prospeccin de materiales de prstamo, describiendo sus caractersticas litolgicas y extrayendo muestras representativas de suelo y roca, las que fueron seleccionadas para remitirlas al laboratorio de mecnica de suelos.

Tercera Etapa- Gabinete

En gabinete se evalu y analiz la informacin obtenida en campo, los resultados de laboratorio y los antecedentes con la finalidad de interpretar y definir el marco geolgico de la zona de estudio, las condiciones geolgicas y geotcnicas con fines de regulacin de las aguas de la Laguna Yanacocha, cuyas obras proyectadas son la construccin de un tnel para instalar la tubera de descarga en la zona de cierre, construccin de un aliviadero de demasas e impermeabilizar el sector del tragadero, permitiendo ganar ms altura en el embalse y reducir los costos de inversin.

Se elabor el texto del informe acompaado con planos, secciones, perfiles y cuadros geolgicos y geotcnicos, cuyas conclusiones y recomendaciones permitir al ingeniero proyectista plantear y definir los diseos delas estructuras hidrulicas y sus obras conexas y la disponibilidad de los materiales de prstamo.

2.4.2 Geologa Regional

2.4.2.1 Geomorfologa

Desde el punto de vista geomorfolgico, el rea del estudio y zonas adyacentes se encuentran afectadas por diferentes agentes de erosin y meteorizacin que sufre la roca, as mismo, modelada por ocurrencia de eventos dadas por la desglaciacin en el Pleistoceno, formando una morfologa tpica de valles juveniles con seccin en U.

a. Estribaciones Andinas

b. Superficie Puna

c. Etapa Valle de Erosin

a. Estribaciones Andinas

Est formada por la cadena montaosa de la cordillera Occidental de los andes, hacia el lado oriental, con una orientacin general de N - W a S - E, por las caractersticas Lito Estructurales que constituyen la zona, estn presentes geoformas de relieves agrestes, cumbres empinadas y crestas con gargantas afiladas, con pendientes fuertes en forma de escarpas.

b. Superficie Puna

En esta unidad se encuentra comprendida la Laguna Yanacocha, conformado por el modelado de relieves de formas onduladas y suaves, que generalmente se encuentran a alturas entre 4,000 a 4,400 msnm, con colinas de baja altura que han sido erosionadas por accin glacirica, ocurrida en el pleistoceno, es decir, en una superficie que ha sufrido intensamente efectos degradacionales, con procesos de denudaciones y acumulacin de materiales sueltos los cuales a dado la configuracin del relieve actual.

Se presentan sectores de pequeas depresiones de relieve, las cuales estn cubiertas por vegetacin de tipo ichu y pastos que caracterizan regin, as como pantanos o bofedales.

c. Etapa de Valle

Aqu los efectos de erosin ocasionan procesos de denudacin y acumulacin, es debido principalmente a la accin del deshielo y las aguas de la lluvia que ocurren en forma temporal acompaados por una gradiente que permite una escorrenta con arrastre de sedimentos.

Dichos agentes de erosin que originan la denudacin y acumulacin dan geoformas tpicas de valles glaciricos, bisecados por quebradas cortas y pequeas, originadas por escorrentas temporales y de bajo caudal, con arrastre de sedimentos en dimetros variados.

2.4.2.2 Lito Estratigrafa

El rea de estudio est comprendida por rocas de facies sedimentarias correspondientes a formaciones calcreas del Cretceo superior, las cuales se encuentran cubiertas parcialmente por depsitos inconsolidados de origen glacirico - fluvio glacirico, aluviales y coluviales del cuaternario reciente.

a. Formacin Jumasha - Celendn (Ks-jc)

La formacin Jumasha Celendn, est ocupando la microcuenca hidrogrfica de represamiento Laguna Yanacocha, constituida por rocas sedimentarias de tipo calcreo de grano fino y arenisca de grano medio.

Los afloramientos de caliza son de color gris, estratificada, con intercalaciones de areniscas con contenido de cuarzo de color gris claro, de resistencia media con un grado de meteorizacin de baja a moderado, con venillas de calcita en forma irregular y presencia de ndulos calcreos. Tambin se intercalan rocas de margas y lutitas calcreas de color gris clara a amarillento.

Son datadas como del cretceo superior.

b. Depsitos Cuaternarios

Los depsitos cuaternarios constituyen el material de cobertura no consolidado y distribuidos irregularmente. Los depsitos importantes identificados en la zona de estudio son:

b.1.Depsitos Glaciricos Fluvio glaciricos (Q-g/fg)

Estos depsitos ocupan una gran extensin, originados por la accin de glacirica y estn constituidas por materiales heterogneos con fragmentos de diferentes dimensiones, dispuestos generalmente en una matriz areno limo -arcillosa, cuya naturaleza de dichos elementos son calcreos, con lentes de arena fina y gravosos.

b.2.Depsitos Aluviales (Q-al)

Son depsitos recientes de pequea magnitud, ocupando el fondo de los cauces actuales de las quebradas y estn formados por materiales heterogneos, transportados y acumulados por el agua de escorrenta superficial. Litolgicamente son materiales inconsolidados constituidos por arenas con gravas y algunos cantos de bordes subangulosos sueltos, de naturaleza calcrea y arenisca.

b.3.Depsitos Coluviales (Q - co)

Se encuentran constituidos por fragmentos heteromtricos con bordes angulosos, superpuestos de naturaleza de material calcreo y areniscas, con rellenos de arenas y limos en un 25% aproximadamente. Se encuentran conformando los escombros de talud en las laderas.2.4.2.3 Geologa Estructural

Regionalmente los aspectos geolgicos estructurales se han dividido en tres unidades tectnicas, siendo:

a) Pliegues y sobre escurrimientos.

b) Imbricada.

c) Bloques fallados.

La zona de intervencin pertenece a la unidad imbricada, que consiste mayormente en placas de caliza buzando hacia el Sur - Oeste, separadas por sobre escurrimientos que yacen dentro de la estratificacin, tambin se observan pliegues subsidiarios a los sobre escurrimientos.

a. Plegamiento

La zona de estudio presenta pliegues y sobre escurrimientos que afectan a las unidades sedimentarias que conforman la mayor extensin, caracterizndose por la mayor presencia de pliegues largos y estrechos, asociados con grandes sobre escurrimientos.

Los plegamientos tienen una orientacin preferencial NW-SE, en algunos casos con inflexiones que no varan su rumbo general.

b. Fallas

Se observa una falla geolgica que cruza casi longitudinalmente la laguna Yanacocha, cuyo origen est relacionado con la tectnica andina reciente (terciario)

2.4.2 Geodinmica Externa

Las evidencias de la existencia de una antigua masa glaciar de que en el asado cubri extensas reas de esta regin y que su posterior ablacin di lugar a una fuerte accin erosiva, es lo que caracteriza al relieve de esta parte de la Cordillera de los Andes, habindose generado, con seguridad importantes aluvionamientos cuyos remanentes son conservables en las partes superiores de los actuales cauces.2.4.3 Sismicidad y Tectonica

El mximo segn la teora de placas en el Per los focos ssmicos estn ubicados cerca de la zona de convergencia de las placas litosfricas denominadas Continental y Ocenica de Nazca, consideradas como activas.

La referida convergencia determina la coalicin de ambas placas y consecuentemente la inflexin del borde oriental de la placa de Nazca bajo la placa continental, denominada como la zona de subduccin, con direccin ENE.

Los esfuerzos generados entre las dos placas sobre todo en la zona de subduccin, originan una intensa actividad ssmica.

La regin norte del Per, donde se ubica el rea del estudio, se halla bajo la influencia de los sismos que generan en la zona de fractura de la costa de la placa de Nazca con la placa continental y la zona de fractura del Nor Oriente fallamiento regional profundo, con rumbo N50 W (Moyabamba)

D. Huaco y J. Chvez en el ao 1 975, prepararon un mapa de regionalizacin ssmica del Per, sobre la base de una informacin instrumental, donde se aprecian tres regiones con diferentes grados de peligrosidad.

Zona 1:

Con riesgo ssmico dbil, intensidad de V a menos grado en la escala de Mercalli Modificada.

Zona 2:

Con peligrosidad ssmica moderada, intensidad de VI a VII grados en la escala de Mercalli Modificada.

Zona 3:Donde pueden ocurrir sismos de intensidad VIII, con elevacin local hasta X grados en escala Mercalli Modificada.

Segn el boletn N 03 del INGEMMET, resea la historia de sismos ms notables ocurridos en el Per entre 1 913 a 1 974, la zona del proyecto se ubica en la fuente ssmica N 11 cuya magnitud y nmero de sismos se anota en el Cuadro N 2.4.2.aa. Frecuencia de Ocurrencias

Una forma conveniente de expresar la Sismicidad de una fuente, referente a la probable ocurrencia en la misma y de una magnitud determinada es por medio de la relacin emprica.

Log N (M) = A b M

(1)

Cuadro N 2.4.2.a Sismos Ms Notable Ocurridos en le Per(1,913 1,974)

N de OrdenN DE SISMOS

Mbc/MbNLog N

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

302.9

3.0

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

4.0

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5.0

5.1

5.2

5.3

5.5

5.6

5.7

5.8

5.91

2

3

4

2

8

6

4

1

4

2

8

11

6

12

14

9

17

13

17

9

6

10

12

5

3

3

1

1

3187

186

184

181

177

175

167

161

157

156

152

150

142

131

125

113

99

90

73

60

43

34

28

18

16

11

8

5

4

32.272

2.270

2.265

2.258

2.248

2.243

2.223

2.207

2.193

2.183

2.182

2.176

2.152

2.117

2.097

2.053

1.996

1.954

1.863

1.778

1.633

1.531

1.447

1.255

1.204

1.041

0.903

0.699

0.602

0.477

Esta fuente ssmica se ubica entre los paralelos 79.25 W 3.90 S, 77.20 W - 6.80 S, 76.00 W -14.08 S y 73.80 W - 12.45 S, con una profundidad hipocentral promedio de 70 km

En la que N(M) es el nmero de terremotos cuyas magnitudes superan a M; a y b son constant4es que dependen de las caractersticas ssmicas de la fuente.

A continuacin se muestra el procedimiento de clculo de las constantes a y b para la fuente.

Partiendo de la relacin emprica, haciendo b = 0, tenemos:

Log N (M) = a

. . . . . . . (2)

La curva cuya ecuacin es de la forma y = a - bx interseca al eje y en el punto N = 11300000 = a

a = 7.05

para hallar b, se emplea la frmula emprica ():

Log N(M) = a b M

Reemplazando para M = 2.9 y N =187

Log 187 = 7.05 b x 2.9

2.9b = 7.05 - Log 187

7.05 - log 187

b = ----------------------

2.9

Anlogamente se calcula b para los distintos valores de M y N de la fuente, el mismo que se muestra en el Cuadro N 2.4.2.bReemplazando para M = 2.9 y N = 187

Luego el valor de b ser promedio de los valores obtenidos:

b = 1.236

Finalmente se tiene la frmula emprica:

Log N (M) = 7.05 - 1.236 M

Que es la ecuacin para la curva de la fuente 11.

Cuadro N 2.4.2.bFrecuencia de Ocurrencias de SismosMAGNITUDNB

2.9

2.9

3.0

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

4.0

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5.0

5.1

5.2

5.3

5.5

5.6

5.7

5.8187

186

184

181

177

175

167

161

157

156

152

150

142

131

125

113

99

90

73

60

43

34

28

18

16

11

8

5

4

31.64

1.59

1.54

1.49

1.45

1.41

1.37

1.34

1.31

1.27

1.24

1.21

1.19

1.17

1.15

1.13

1.12

1.10

1.26

1.09

1.10

1.10

1.09

1.11

1.10

1.09

1.09

1.11

1.11

1.11

b. Probable actividad Ssmica Futura

b.1Promedio de Ocurrencia

Se ha calculado el periodo medio de ocurrencia de un sismo de una magnitud dada, en un punto cualquiera de la fuente ssmica 11, cuyo procedimiento de clculo es la siguiente:

Aplicando la frmula de Richter para el periodo

10bM

T(M) = -------------------

10 aDonde T(M) es el periodo medio de ocurrencia de un sismo de una magnitud dada(M); a y b son las constantes para cada fuente ssmica.

Para la fuente 11: M = 187 a = 7.05 b = 1.236

Despejando se tiene que:

10(1)(5.1)101.5

T(M) = --------------- = ----------------

10 7.05

10 7.05

T = 10 1.95

Tomando logaritmos a ambos miembros de la ecuacin:

Log T(5.1) = log 105.1

Log T(5.1) = 1.95xlog 10Log T(5.1) = 1.95

Tomando antilogaritmo a ambos miembros de la ecuacin:

Antilog (log T) = Antilog 1.95

T = Antilog 1.95

T = 19.49

De igual forma se obtuvo el periodo para otras magnitudes(M)

b.2 Probabilidad de Ocurrencia de una Magnitud

Aplicando la frmula de Richter para magnitud mxima probable:

a + log T

T(M) = ------------

b

Donde T(M) es la magnitud mxima ms probable; T es el intervalo de tiempo considerado; a y b son las constantes medias de la relacin emprica log N(M) = 7.05 1.236M que sirve como representativa de todos los sismos que ocurrieron en la parte norte del pas.

Para T = 50 aos

a + log T

T(50) = ------------

b

7.05 + log 50

T(50) = ---------------

1.236

T(50) = 7.07 Mb

Para T = 100 aos

7.05 + log 100

T(100) = -----------------

1.236

T(100) = 7.32 Mb

Para T = 150 aos

7.05 + 2.18

T(150) = ---------------

1.236

T(150) = 7.46 Mb

Luego se calcul la curva de probabilidad de ocurrencia de una cierta magnitud, para periodos de 10, 50, 100 aos.

b.1Estimacin de Riesgo Ssmico

Se emplea la frmula de Poisson de la ley de Probabilidad.

P(M,T) = 1 - Exp(-10a T x Exp (-b M Ln10))

Donde P(M,T) = probabilidad de ocurrencia de un sismo de magnitud (M) en un periodo de tiempo (T); a y b son las constantes medias calculadas anteriormente.

Para M = 5.7 Mb y T = 10 aos.

P(5.7,10) = 1 - Exp(-107.05 10 x Exp (-1.236 x 5.7 Ln10))

P(5.7,10) = 0.25, que equivale al 25%

Analizando los grficos correspondientes, se tiene que se alcanza una magnitud de 7.07 Mb, con probabilidades de 20, 55 y 70% que ocurra en 10, 50, 100 aos respectivamente.

Se considerar como parmetro de diseo para una intensidad de VI a VII grados de MM una aceleracin de 0.15 0.20g, para obras Hidrulicas en el represamiento laguna Yanacocha.

2.4.4 Geologa Local

2.4.4.1 De la Zona de Embalse o Vaso

El rea de embalse del represamiento de la Laguna Yanacocha se ubica en las estribaciones del lado norte del cerro Yanacocha en una altitud aproximada de 4,200 msnm. Dentro de la Microcuenca de Yanacocha. Ver plano geolgico embalse Laguna Yanacocha Plano PG -01a. Geomorfologa

El rea del vaso est comprendida dentro de una superficie de puna, con un relieve ondulado a seminal, presentando una morfologa de depresin cerrada sin desage aparente, sobre una base de roca caliza, donde se origin la laguna Yanacocha de firma irregular (arrionada), cuyo permetro est ocupada por pantanos y oconales con vegetacin tpica de la zona, por morrenas laterales y por relieves montaosos con afloramiento de roca basamento.

La zona del permetro del embalse se encuentra bisectada por pequeos cruces reciente de escorrenta temporal que ocurre en poca de lluvias, las que alimentan la laguna hasta 1,000 m por encima del nivel actual.

Las pendientes del permetro del vaso son moderadas, con valores que van desde 5 en el sector de los oconales y pantanos, 25 sobre suelos inconsolidados glaciricos y hasta 40 sobre afloramientos de roca basamento o relieve montaoso.

Hacia el extremo Sur - Oeste de la laguna se observa un tragadero sobre roca caliza y coincidente con la falla geolgica, cuya extensin aproximada es de 1.50m por 2.00m y que actualmente se encuentra rellenada con fragmentos de roca y por encima del nivel actual de agua de la laguna.

El relieve actual est dado por comportamiento de erosin en calizas, la accin glacirica y procesos tectnicos por efectos de fallas geolgicas.

b. Lito Estratigrafa

El basamento rocoso en la zona de la laguna corresponde a la formacin Jumasha - Celendn del cretceo superior, con una cobertura de depsitos inconsolidados del Cuaternario reciente, cuyos orgenes son principalmente glaciricos - fluvio glaciricos, coluviales, lacustres y aluviales.

b.1Formacin Jumasha-Celendn (Ks - jc)

Esta formacin se localiza en el rea del vaso y est constituida por calizas silicificadas, de color gris, de grano fino estratificada, con espesores entre los 0.50 y 2.50m con rumbo promedio de N 15 W y buzamiento de 15 a 30 hacia el norte y el noroeste de la laguna y un rumbo promedio de N 30 W y buzamiento de 35 a 45 hacia el lado Sur y Sur-Oeste de la laguna, con grado de fracturamiento moderado, y un grado de meteorizacin de moderado a bajo y una resistencia de moderada a alta. Hacia el sur Oeste de la laguna, cercana al sector del tragadero se observan afloramientos de roca arenisca de tipo cuarctica de grano medio a grueso, de color gris claro, resistencia alta, poco meteorizada y poco fracturada, estando intercalada con las calizas.

b.2Depsitos Cuaternarios

Depsitos Glaciricos Fluvio Glaciricos(Q - g - fg)

Estos depsitos ocupan principalmente la zona perimtrica de la laguna, cubriendo parcialmente los afloramientos de calizas y areniscas, estando constituidas por mezclas heterogneas de arena medias a gruesa, con arcillas y/o limos, gravas, cantos y algunos bloques pequeos, de bordes sub angulosos semienterrados, ocasionalmente con lentes de arena gruesa a medias y gravas, en general de comicidad alta a media, semipermeables, de baja plasticidad.

Los fragmentos son de naturaleza calcrea y con contenido de arenisca.

El espesor de estos depsitos va desde 1.00 m a unos 15.00 m, cubriendo el pale relieve de la roca basamento.

Depsitos Coluviales (Q - co)

Son materiales acumulados por accin de la gravedad y se ubican generalmente al pie de las laderas de los afloramientos de las rocas se ubican al norte de la laguna en forma lenticular, con fragmentos de roca de bordes angulosos con dimetros hasta de 1.5m, de naturaleza calcrea, superpuestos y acomodados por accin de la gravedad, con relleno de gravas mal graduadas, con limo y arenas.

Su espesor es variable, dependiendo de la altura de subsidencia del depsito, estimando entre 10.00m a 15.00m.

Depsitos Aluviales (Q-al)

Se ubican en el cause reciente de las quebradas que desembocan en la laguna, siendo materiales transportados por aguas de lluvia, constituidas por arenas medias a gruesas con gravas y algunos cantos de bordes sub angulosos, de naturaleza calcrea y arenisca, no plsticas, sueltas y permeables.

Se estima espesores entre 0.20 a 1.00 m.

Depsitos Lagunares (Q-la)

Se ubican adyacentes a la laguna, constituidas por material arenoso fino con arcilla y material orgnico, de color negruzco a marrn oscuro, de mediana a baja plasticidad, semi permeable a impermeables, con algunas inclusiones de fragmentos de grava y cantos en un 5%. Se infiere que el fondo de la laguna est ocupado por estos depsitos, se estima un espesor de unos 2.00 a 5.00m.

c. Geologa Estructural

En la zona de embalse se observan estructuras de sobre-escurrimiento que afectan a la roca caliza.

Tambin se ha observado una falla local que aparentemente cruza la laguna desde la zona de cierre con una alineacin de N 30 E hacia el sector del tragadero con direccin de N 20 E y un buzamiento de 70 SE, deducimos que la formacin del tragadero tiene su origen por efecto de la falla geolgica y complementada por fenmenos de dilucin en las calizas.

Esta estructura aparente no est activa y se presume su origen al tercer movimiento del ciclo andino acontecido probablemente a fines del Terciario Temprano y continu hasta comienzos del terciario medio.

La falla en la zona de la laguna est cubierta por material fino, sellando o impermeabilizando la cubeta para evitar la perdida del agua por infiltracin, la que se mantiene permanentemente con el agua.

d. Geodinamica Externa y Estabilidad de Laderas

Estabilidad de Laderas en el Fondo

No se han observado rasgos de inestabilidad de taludes que pudiesen comprometer la zona de embalse, presentando laderas estables, con pendientes entre 5 a 25 en suelos, hasta un 55 en rocas.

Desplazamientos y/o Derrumbes

No se presentan fenmenos de deslizamiento o asentamientos significativos que pudieran afectar o comprometer en el futuro embalses de agua de la laguna Yanacocha.

e. Estanqueidad del Embalse

Segn las observaciones de campo y los resultados de laboratorio de los suelos, nos permiten deducir que existe buena estanqueidad, segn los aspectos morfolgicos, li-estratigrficas, estructurales e hidrolgicos que presenta el vaso, aunque hay que destacar que el basamento rocoso presenta diaclasamiento por efectos de las fuerzas compresionales y tensionales, las mismas que han originado micro fisuramiento notorio, pero en la zona de la laguna estn sellados por material fino como los limos y arcillas de los depsitos lagunares y/o glaciricos.

En la actualidad la laguna se encuentra con agua sobre la cota 4 245msnm y adyacente al espejo de agua se han formado oconales y pantanos lo que podra interpretarse como suelos impermeables.

Existe una falla local que en la actualidad se encuentra inactiva y cubiertas por los materiales residuales en el fondo de la laguna hasta el nivel del espejo de agua actual y han formado el tragadero que deber impermeabilizarse para evitar la prdida de agua cuando la laguna alcance niveles mas altos por su embalse mximo.2.4.4.2 De la Zona de Cierre o Boquilla

a. Geomorfologa

El rea de cierre se caracteriza por ser asimtrico sobre un abra con pendientes de 10 y 15, en sus laderas considerando que el represamiento s de en una cubeta cerrada donde la laguna no tiene desfogue y el permetro tiene un relieve de colinas bajas, con cumbres planas, modeladas por accin glacirica.

b. Lito Estratigrafa

Esta caracterstica se describe en la zona de cierre segn la seccin geolgica geotcnica del eje de la boquilla, con la finalidad y definir el comportamiento geolgico con fines de cimentacin (Ver plano Perfil Geolgico) de la boquilla embalse Laguna Yanacocha Plano PG - 02Las unidades Lito estratigrficas en el eje de la boquilla son:b.1Formacin Jumasha-Celendn (Ks - jc)

Esta formacin constituye la roca basamento o el sunestratum rocoso, conformado por roca caliza silicificada, de color gris con alteraciones limonticas, de color amarillento y blanquecino, con venillas de calcita cuyo espesor vara de 1.00 a 3.00cm, de resistencia media y fracturamiento de moderado a intenso.

b.2Depsitos Glaciricos- Fluvio Glaciricos (Q - g - fg)

Se ubican en el relieve de pendiente de la zona de cierre, cubriendo parcialmente los afloramientos de roca caliza y estn constituidas por una mezcla heterognea de arenas con limo y/o arcillas, gravas, cantos y algunos bloques pequeos semi enterrados de naturaleza calcrea y de arenisca, con compactado medio, semipermeable y hmeda a poco hmeda.

b.3Depsitos Lagunares (Q-la)

Se ubican en el permetro de la laguna y se infiere que est cubriendo el fondo de la laguna; se encuentran constituidos por material de arena fina con limos, arcillas y material orgnico de color marrn a negro, con plasticidad de media a baja, compactado media, con restos vegetales e inclusiones de gravas y cantos en un 5%.

c. Geologa Estructural

En esta zona de cierre se ha cartografiado una falla geolgica con direccin de N 30 E estara coincidiendo o acercndose al eje del tonel proyectado, la falla actualmente se encuentra inactiva, pero deber tomarse en cuenta para la clasificacin geomecnica del macizo rocoso que atravesar.

d.Geodinmico Externa

El Permetro de la zona del embalse presenta ladera con pendientes suaves a moderadas. Sobre depsitos fluvio glaciares, cuyas pendientes estn en el rango de 5 a 15, presenta laderas estables.

No se observan evidencias de inestabilidad de taludes, ni cuando el embalse alcanza su mximo desnivel, por lo tanto, se descarta posibles fenmenos de inestabilidad de taludes que puedan ocurrir.

2.4.5 Investigaciones Geotcnicas

2.4.5.1 Investigaciones de Campo

Estos estudios nos permiten conocer los parmetros fsico-mecnicos del suelo y la roca para la cimentacin de la estructura de cierre y excavaciones subterrneas que permitan la colocacin de las tuberas de descarga de aguas de la laguna Yanacocha.

Segn el planeamiento hidrulico, se instalar una tubera que conectar las aguas de la laguna a una profundidad de 8.00 m del nivel actual, hacia la quebrada Lachog, para lo cual es necesario construir un tnel a una profundidad de 4.00 m por debajo del nivel de agua actual (cota 4,237.00 msnm)

Las investigaciones del sub suelo se realizaron sobre la base de los cortes naturales del terreno, excavaciones manuales como calicatas y la trinchera construida desde el borde de la laguna hasta llegar al basamento rocoso, con una profundidad promedio de 2.00m por la pendiente hacia la laguna Yanacocha.

Se han extrado muestras de suelo y de roca en la zona de cierre con la finalidad de conocer sus propiedades fsico-mecnicas y calcular algunos factores geotcnicos.

2.4.5.2 Resultados de Laboratorio

Los resultados de los ensayos en el laboratorio de mecnica de suelos permitieron realizar los clculos de los parmetros fsico-mecnicos con fines de cimentacin y materiales de prstamo.

Los resultados de los ensayos fsico - Mecnicos se muestran en el Estudio de Mecnica de Suelos Acpite 2.03Se tiene los parmetros de la zona de cierre:

Depsitos Glaciricos

Se ubican adyacentes al basamento rocoso de naturaleza calcrea en forma de cobertura superficial, estando constituidos por material heterogneo de arenas con limo y/o arcilla e inclusiones gravas y cantos de bordes sub angulosos, de baja plasticidad y no plsticas, semipermeables, poco hmeda a hmeda, firmes.

Su espesor es poco significativo, alcanzando valores de 1.00 a 1.50m.

Depsitos Lagunares

Se ubican adyacentes al espejo de agua de la laguna, presentando las caractersticas siguientes:

Granulometra

:Arena

0.64%

:Finos

99.36%

Clasificacin SUCS

:OH

Lmite lquido

:64.74

ndice de plasticidad

:34.23

Peso especfico

:2.723 gr/cm3 Mxima densidad Seca

:1.596 gr/cm3 Optimo Contenido de Humedad:30.15 %

Coeficiente de Permeabilidad:3.78 x 10-8 cm/s

Roca Caliza

Conforma el basamento rocoso y por tanto estn relacionadas directamente con la cimentacin en la zona de cierre.

Las caractersticas fsico-mecnicas son:

Resistencia a la compresin Simple

:659. kg/cm2 Densidad Natural seca

:2.666 gr/cm3 Humedad natural

:0.48 %2.4.5.3 Evaluacin Geotcnica de la Boquilla y Lnea de Descarga

Segn la seccin geolgica y geotcnica de la LINEA DE DESCARGA en la zona de cierre de la presa y relacionada con las observaciones geolgicas e investigaciones del subsuelo, hemos interpretado el comportamiento de los suelos y roca en el proceso constructivo. Ver plano de perfil geolgico de la boquilla embalse Laguna Yanacocha, Plano PG - 02El contrafuerte en la zona de cierre del Represamiento es la presencia de la roca caliza, cuya altura mxima alcanza la cota 4, 250 msnm.

La clasificacin geomecnica segn Bieniawski para la roca caliza nos da un ndice RMR de 35 calificando como una roca de tipo III.

Los parmetros ms importantes son:

Litologa

: Caliza.

Condiciones estructurales

: Estratificacin Incl. y trazo de falla

Grado de resistencia

: Media o moderada R3

Grado de Meteorizacin

: Alta W4

Grado de fracturamiento

: Prximo a Intenso F4

Angulo de Friccin Interna

: 40

Calidad de Roca(RQD)

: Mala

a.Descripcin de la Lnea de Descarga

La construccin de la Lnea de Descarga permitir la instalacin de la tubera para la descarga de las aguas de la laguna Yanacocha, cuya regulacin estara ubicada hacia la salida del tnel.

El eje del tnel se ubica en el eje del abra donde se proyecta la construccin del dique, siendo el tramo ms corto para ingresar a la siguiente micro cuenca.

La excavacin de la Lnea de Descarga tiene como objetivo la colocacin de la tubera, luego ser sellado, optimizando el uso del agua de la laguna hasta una profundidad de 2.00 m del nivel actual.El tramo proyectado para la excavacin del tnel atravesar roca de tipo caliza estratificada, con buzamiento promedio de 20 a 25.

El eje del tnel proyectado coincidir con la zona influencia del trazo de la falla local observada en superficie, por lo cual se recomienda que todo el tnel debe tener medidas de sostenimiento temporal.

Las condiciones constructivas del tnel estn basadas en una seccin del tipo bal de 1.20x1.80 m, que permitir una mejor distribucin de las tensiones del macizo rocoso y evitar la concentracin de esfuerzos en algn punto.

La direccin del tnel es de N 40 E, con una longitud de 70.00m, los que hemos clasificado en tres dominios estructurales, por sus caractersticas litolgicas, estructurales y parmetros fsico mecnicos, basados en las investigaciones geolgicas superficiales y los estudios de laboratorio de las rocas de basamento.

b.Zonificacin Geomecnica

El tramo de excavacin subterrnea se ha clasificado en dominios estructurales, siendo las siguientes:

b.1Dominio Estructural N 01

Progresiva

:0+080 a 0+085

Longitud

:5.00 m

Litologa

:caliza

Grado de resistencia

:Media o Moderada R3

Angulo de Friccin Interna:40 (Inferido)

Condiciones estructurales:Estratificacin Inclinada

Filtracin de agua

: S

Clasificacin Geom..

:37

Tipo de roca

:Mala

Medidas de Sostenimiento:Cuadro de Maderas (cada 0.6m)

b.2.Dominio Estructural N 02

Progresiva

:0+085 a 0+141

Longitud

:56.00m

Litologa

:Caliza

Grado de resistencia

:Resistente R4

Grado de Meteorizacin:Moderada a ligera W2-W3

Grado de fraturamiento:Moderado F3

Angulo de Friccin Interna:40 (Inferido)

Condiciones estructurales:Estratificacin Inclinada

Filtracin de agua

: S

Clasificacin Geom..

:41

Tipo de roca

:Regular Mala (Tipo III, II)

Medidas de Sostenimiento:Cuadro de Madera(c/1.0-1.5m)

b.3Dominio Estructural N 03

Progresiva

:0+141 a 0+150

Longitud

:9.00 m

Litologa

:Caliza

Grado de resistencia

:Media a Moderada R3

Grado de Meteorizacin:Alta W4

Grado de fraturamiento

:Prximo a intenso F4

Angulo de Friccin Interna:40 (Inferido)

Condiciones estructurales:Estratificacin Inclinada

Filtracin de agua

: S

Clasificacin Geom.

:37

Tipo de roca

:Mala (Tipo III)

Medidas de Sostenimiento:Cuadro de Madera(c/0.6m)

2.4.6 Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones

Por la evaluacin de las condiciones de configuracin geomorfologa, naturaleza y particularidades de los apoyos, zona de cimentacin de cuerpo de presa, procesos hidrogeolgicos locales, implicancias de las estructuras importantes, sismicidad y aspectos geotcnicos importantes, nos permite formular las siguientes conclusiones:

La zona de estudio presenta un marco geolgico de rocas calizas e intercalacin de areniscas con presencia de cuarzos de la formacin Jumasha - Celendn, datada del cretceo superior y depsitos inconsolidados recientes de origen glacirico fluvio glacirico, coluviales, lagunares y aluviales con una litologa variada desde arcillas hasta bloques.

Geomorfolgicamente la zona de estudio est comprendida en la superficie puna, presentando una morfologa de presin cerrada, sin desague aparente de la laguna.

Estructuralmente la zona de estudio est relacionada con los movimientos del ciclo andino, formando pliegues largos, amplios y sobre escurrimientos en la formacin calcrea; sobresale una falla geolgica local con un alineamiento de N 20 30 E que cruza la Laguna Yanacocha, la que estara relacionada con la formacin del tragadero ubicado hacia el SW de la laguna.

Segn las evaluaciones de campo realizadas y con relacin al marco geolgico en el vaso, podemos afirmar que la estanqueidad es aceptable hasta el nivel actual de las aguas de la laguna, ya que la presencia de un tragadero origina grandes prdidas de agua por filtracin, por lo tanto se recomienda impermeabilizar el sector que tiene una extensin promedio de unos 300 m2 incluyendo su rea de influencia.

No se han observado fenmenos de inestabilidad de taludes como derrumbes o deslizamientos que pudieran afectar el embalse proyectado.

Los aspectos ssmicos consideran como parmetros de diseo para una intensidad de VI a VII grados de MM, una aceleracin de 0.15 a 0.20 g con fines de diseo de Represamiento de la laguna Yanacocha.

Las condiciones geomorfolgicas y litolgicas del suelo del vaso son favorables.

Los efectos probables de sismos intensos que llegan a la zona, pueden ser sustancialmente disminuidos si se disea la estructura de presa suficientemente resistente, como para asimilar vibraciones ssmicas, hasta el VII Grados Richter

En la zona no se observa muestras de los efectos de geodinamica externa, lo que garantiza la estabilidad de la cuenca

La cubeta Yanacocha es un recipiente favorable para almacenamiento de agua.

Recomendaciones

El dique debe estar cimentado por lo menos 1.25 m del nivel del terreno.

Construir una presa tipo gravedad de concreto ciclpeo o concreto armado La excavacin de la Lnea de descarga, ser en roca caliza, se recomienda una seccin tipo bal de un ancho de 1.20 m, lo cual permitir una mejor distribucin de las tensiones del macizo rocoso y evitar la concentracin de esfuerzos en algn punto. Tambin debe considerarse que existe poco encampane, pero est dentro de los lmites tolerables.

Se recomienda construir una estructura como pantalla de concreto ciclpeo o armado, debiendo alcanzar hasta la profundidad de la Cota 4,245.45 msnm. La roca basamento presenta una resistencia a la compresin simple de 659 Kg/cm2 considerndose regular con tendencia a buena por ser un macizo rocoso.

Segn la evaluacin geotcnica en la zona de cierre donde se proyecta la construccin de la Lnea de Descarga para la instalacin de tuberas de descarga, con una longitud de 70.00 m, segn los parmetros geomecnicos son rocas de tipo III y II, calificadas como mala y regular, por lo que se recomienda colocar medidas de sostenimiento a lo largo de toda la excavacin. Adems, la presencia de una falla local muy cerca al eje es un factor desfavorable para la excavacin subterrnea.