riesgos geologicos - puente chilina

GOBIERNO REGIONAL DE AREQUIPA Proyecto Especial de Infraestructura Regional

Sub Gerencia de Estudios

_____________________________________________________________________ Construccin Puente Sector Chilina y Accesos

GEOLOGA DEL PROYECTO

PUENTE CHILINA Gobierno Regional de Arequipa

Ing. Jos Cuadros Paz Ing. Pablo Meza Arstegui

Arequipa - PERU

Abril del 2009




GEOLOGA DEL PROYECTO

PUENTE CHILINA Gobierno Regional de Arequipa

Contenido

1: INTRODUCCIN 1.1: Localizacin del Proyecto 1.2: Objetivos

2: MARCO REGIONAL 2.1: Clima 2.2: Geomorfologa Regional 2.3: Geologa Regional 2.4: Geologa Estructural 2.5: Drenaje 2.6: Geologa Histrica 2.7: Peligrosidad Geolgica Peligrosidad Volcnica Peligrosidad Ssmica Peligrosidad de Movimientos de Masas

3: MARCO LOCAL 3.1: Geomorfologa Local 3.2: Unidades Litoestratigrficas 3.3: Secciones y Columnas Geolgicas 3.4: Sondajes Diamantinos

4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS 01: Mapa Geolgico 02: Secciones Geolgicas 03: Columnas Geolgicas 04: Descripcin Petrogrfica de Canteras 05: Sondajes Diamantinos




Geologa del Proyecto

Puente Chilina

1: INTRODUCCIN: 1.1: Localizacin del Proyecto:

El presente informe, muestra las caractersticas geomorfolgicas y geolgicas de las unidades litolgicas presentes y que son de inters a las estructuras proyectadas del Puente Chilina, como parte del Proyecto Via Troncal Interconectora (VTI) entre Miraflores, Selva Alegre, Yanahuara, Cayma y Cerro Colorado; la localizacin del rea del Proyecto se muestra en la figura 01.

Fig 01: Localizacin del rea del Proyecto Via Troncal Interconectora




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

2: MARCO REGIONAL: 2.1: Clima: Precipitacion y Temperatura; La informacin meteorolgica aqui presentada, de datos de temperatura y precipitacin, corresponden al ao 2006, obtenida de las estaciones meteorolgicas del Aeropuerto Rodriguez Balln, de Huasacache y de La Pampilla, son las siguientes y se muestran en las figuras 02, 03 y 04:

Temperatura media anual (< 18C) Precipitacin anual (< 250 mm)

Para lo cual, segn la clasificacin Koppen, le corresponde un clima seco desrtico fro, tipo: BWk. Este clima es favorable a los proceso intempricos fsico-mecnicos, en la degradacin de la roca original.

Fig 02: Informacin Climtica de Huasacache Fig 03: Informacin Climtica de La Pampilla Fig 04: Informacin Climtica del Aeropuerto

Vientos; en el rea de influencia del proyecto, se desarrollan vientos de brisa de valle y de montaa que alcanzan velocidades entre 1 a 8m/s (3.6 a 28.8km/h) del tipo viento suaves a moderados (1 a 4, en la escala de Beaufort), de acuerdo a la informacin obtenida a 7 estaciones meteorolgicas 2.2: Geomorfologa Regional: Las principales unidades geomorfolgicas que se han diferenciado para la zona sur del Per, siguiendo una seccin transversal a la direccin Andina, que va desde Mollendo, pasando




por Arequipa, con base a los postulados de Laharie (1985) y, Palacios (1995), se muestran en la figura 05. Dichas unidades, se describen a continuacin: 1.- Franja Litoral Es una delgada franja inmediatamente despus de la orilla del mar y que se amplian en los deltas de los ros. Esta unidad comprende una estrecha Zona de Playa (0 a 10 m.s.n.m) y superficies de Terrazas Indiferenciadas (10 a 350 m.s.n.m), las cuales sobreyacen al basamento. 2.- Cordillera de la Costa Se localiza al costado y en algunos casos antes de la franja litoral. En algunos casos se indica que comprende: el Basamento de la Costa (0 a 900 m.s.n.m), conformado por ortogneis diorticos y granticos (precmbrico) y; el Batolito Costanero (900 y 1200 m.s.n.m) que aflora como una franja de 25 a 40 km de ancho, alineada en direccin NW-SE. Fueron plegadas durante las orogenias Hercnica y Andina. Se presenta segmentada a lo largo y proximo al litoral.

1: Franja Litoral 2: Cordillera de la Costa

3: Piedemontes del Pacfico 4: Batolito de la Costa

5: Depresin de Arequipa 6: Cadena Volcnica

7: Altiplano

Fig 05: Principales Unidades Morfolgicas del Sur del Peru

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




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

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

6.- Cadena Volcnica La Cadena Volcnica del Barroso, de alineacin NW-SE, comprende a los principales volcanes de Arequipa, con alturas mayores de 5500 m.s.n.m: Chachani (6087 m.s.n.m), Misti (5821 m.s.n.m) y Pichu Pichu (5540 m.s.n.m). Esta cadena dentro de la cordillera occidental, esta alineada con la direccin andina y se extiende desde el sur de Ayacucho hasta la zona norte de chile. Esta conformado por estratovolcanes que tienen su base entre los 3500 a 4000 m.s.n.m y se elevan sobre los 4700 a 6300 m.s.n.m. La franja Volcnica esta conformada por lavas andesticas a dacticas, ignimbrticas y volcaniclastos. 7.- Superficie Puna y Cuencas Volcaniclasticas Esta unidad geomorfolgica denominada tambin Altiplano, comprende los valles longitudinales interandinos de direccin NW-SE ubicados entre la Cordillera Occidental y la Oriental, los cuales son cortados por valles transversales de rumbo NE a SW. Las unidades mayores presentes en la regin, corresponden a las Montaas del Batolito de la Costa, la Planicie de la Depresin de Arequipa y la Cadena Volcnica del Barroso. 2.3: Geologa Regional: Las unidades geolgicas que se encuentran en la regin, comprenden rocas metamrficas, sedimentarias, gneas y volcnicas, que van desde el paleozoico (gneis Charcani), mesozoico (volcnico Chocolate, formacin Socosani, grupo Yura), Terciario (volcnico Sencca) y actuales (aluvionales). Gneis Charcani (NPe-gn): Est constituido por escasos afloramientos reconocidos en las inmediaciones de la planta hidroelctrica de Charcani V. Corresponde a un gneis marrn grisceo de feldespato, cuarzo y biotita. Presenta una marcada foliacin con una inclinacin general hacia el noroeste.




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

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




Volcnico Sencca o Formacin Aashuayco (NP-a); que comprende rocas volcnicas de naturaleza ignimbrtica denominadas tobas. Estas tobas presentan diferentes grados de compactacin, que van desde soldadas, macizas, ligeramente compactas y puzolanas. Esta afloran en ambas mrgenes del ro Chili, son de coloracin roscea, masiva y textura granular, con inclusiones de lticos y pmez, en algunos casos presenta fracturas subverticales por donde las aguas del subsuelo pueden circular. Flujos de Barro (Qpl-fb); que corresponden a depsitos aluvionales, en este caso de las laderas del Misti. Compuesta en su gran parte por arenas limosas (60 a 80%), con bloques (20 a 30%), de color pardo a gris oscuro, con una cierta compacidad, que permite ver cortes y laderas escarpadas. Se presentan en la margen izquierda del ro Chili, de notable espesor. Depsitos Aluvionales (Qh-al_1); que corresponden a depsitos gruesos, en algunos casos con bolonerias, que en algunos casos descansan directamente sobre las tobas ignimbrticas de Aashuayco. Presentan coloraciones grises, cementada, presenta algunas capaz de pmez. Afloran principalmente en la margen derecha del ro Chili. Depsitos Aluvionales (Qh-al_2); que corresponden a los depsitos actuales y aledaos del ro Chili, comprenden depsitos gruesos, con boloneria, en la llanura aluvional presentan una cobertura de material ms fino (arena limosa). 2.4: Geologa Estructural: La distribucin de las unidades geolgicas, as como geomorfolgicas, indican que en el rea de Arequipa predominan elementos estructurales de orientacin NW; conforme a la orientacin general de las Cordilleras en esta latitud, que se refleja en la alineacion del Batolito de la Costa y Cadena Volcanica. En cuanto a las tobas volcnicos del Sencca, es de notarse el fracturamiento subhorizontal y subvertical, y localmente un cierto flujo de origen depositacional en los niveles profundos; producidos por el enfriamiento de las tobas. El tectonismo ha afectado con limitada intensidad las rocas expuestas en el area, no registrandose manifestaciones de plegamiento; el emplazamiento de los volcanes Chachani y Misti, han determinado los principales rasgos estructurales. No se han encontrado Fallas Activas en la zona del area del Proyecto. Las unicas fallas activas relacionadas con la actividad sismica son las de Pampacolca y Huambo-Cabanaconde (fig 09), ambas se encuentran distantes del Proyecto; a continuacion se describen: Falla de Pampacolca: Esta falla se encuentra ubicada en la Cordillera Occidental al sur del volcn Coropuna, departamento de Arequipa. La falla de Pampacolca es de tipo normal y se orienta en direccin N140E con buzamiento en direccin SE y alcanza una longitud de 20 km aproximadamente. Falla de Huambo-Cabanaconde: Esta falla esta compuesta por dos fallas, el Trigal y Solarpampa, ambas estn ubicadas al norte de los volcanes de Ampato y Sabancaya en el




departamento de Arequipa. Estas fallas de tipo normal, presentan un buzamiento de 65 en direccin Sur sobre una longitud de 28 km de largo. Falta por definir el fallamiento de Chuquibamba que posiblemente se relacione con las del sistema Incapuquio, al sur del Per. 2.5: Drenaje: El ro Chili se origina por la confluencia de los ros Sumbay y Blanco e ingresa a la ciudad de Arequipa por el borde norte, labrando las ignimbritas de la Formacin Aashuayco. En los ltimos aos el caudal del ro Chili en pocas de estiaje ha incrementado de 5 m3/s a 12 m3/s debido a la implementacin de un sistema regulado constituido por las represas Aguada Blanca, El Pae y El Frayle (EGASA, 2003). En pocas de lluvia (enero a marzo) las quebradas tributarias de las faldas del Misti y Chachani, drenan sus aguas al ro Chili incrementando su caudal de 60 a70 m3/s. 2.6: Geologa Histrica: La historia geolgica de la regin, se inicia con el desarrollo de rocas metamrficas (gneises, esquistos, magmatitas, etc.), que conforman el substrato, de edad precambriana. A partir del Trisico superior, el volcanismo cobra intensidad, y en condiciones de mar somero, tiene lugar el desarrollo del volcnico Chocolate, constituida por rocas efusivas con sedimentos nerticos y arrecifes coralinos. En el Jursico medio, una invasin marina crea las condiciones para la depositacin de las calizas Socosani en un mar de mediana profundidad. Las condiciones de mares someros con vulcanismo se prolongaron hasta el Jursico medio-superior, luego sigui un levntamiento del continente. Posteriormente en condiciones oscilantes de marinas a epicontinentales (Jursico superior a Cretsico inferior), se depositaron los clsticos del grupo Yura. Posterior a una intensa actividad volcnica, a fines del Cretcico, vino una intensa deformacion, originandse pliegues y fallas que corresponden al movimiento orognico Peruano y posiblemente en sus postrimeras tuvo lugar el emplazamiento de la mayor parte del Batolito, en sucesivas etapas de intrusin. A continuacin, se produjo un largo perodo de erosin, cuyos productos dieron lugar a las formaciones Sotillo y Moquegua, de ambiente continental, producindose el desarrollo de una superficie madura de erosin, denominada superficie Puna. Al finalizar el Terciario, se produjo una intensa actividad volcnica, que alcanz el Cuaternario; sus productos: lavas, piroclastos, etc., forman una gruesa secuencia volcnica




que comprende las siguientes formaciones: Tacaza, Sillapaca, Sencca, Capilluni, Colca, etc., con algunas facies de sedimentacin subaerea y lacustrina. El levantamiento andino, iniciado en el Terciario superior, continuo con intensidad decreciente hasta el Cuaternario, acompaado por fallamiento y reactivacin de algunas fallas pre-existentes. Contemporaneamente tuvo lugar un nuevo ciclo de actividad volcnica, durante el cual se formaron algunos volcanes como el Misti y el Chachani del grupo Barroso. La erosin glaciar y subsiguiente deglaciacin en eventos repetidos, paralelamente a la profundizacin del lecho de los valles como consecuencia del levantamiento andino, imprimieron al paisaje el modelado que se observa en algunos lugares de la regin. Por otra parte, dichos procesos continuan formando el relieve actual. 2.7: Peligrosidad Geolgica: 1: Peligrosidad Volcnica: Actualmente el Ingemmet ha realizado trabajos para proporcionar un mapa de peligrosidad volcnica del Misti, segn sus principales mecanismos eruptivos: flujos piroclasticos, caidas piroclsticas y avalancha de escombros. Donde no se considera an el peligro debido a flujos de lava (coladas) y el de sismicidad asociado Estos trabajos indican que en funcin de su periodo de recurrencia los principales peligros volcnicos que afectaran a la zona del proyecto son (fig 07): Lahares; de 100 a 200 aos, Caidas Piroclasticas; de 500 a 1500 aos, Avalancha de Escombros; sin tiempo estimado Flujos Piroclasticos; mayor de 2000 aos.




Fig 07: Mapa de Peligro Volcnico (Ingemmet, 2007) 2: Peligrosidad Ssmica: Sismognesis: La regin de Arequipa se encuentra en una de las zonas de mayor sismicidad del pas. Los estudios de sismicidad historica (Silgado, 1978), instrumental y actualmente de paleosismicidad, han permitido agrupar los sismos en dos grupos: el primero y ms importante, est asociada al proceso de subduccin de la placa de Nazca y la Placa Sudamericana; esta actividad libera aproximadamente el 90% del total de la energa ssmica anual, siendo generalmente el ms frecuente y de grandes magnitudes. El segundo grupo, considera la sismicidad de intraplaca, producida por deformaciones y est asociada a los fallamientos tectnicos activos existentes en el Per; esta actividad ssmica es de menor frecuencia y de magnitudes moderadas Las caractersticas de la sismicidad del Per, han sido descritas por diversos autores (Stauder, 1975; James, 1978; Silgado, 1978; Barazangi & Isacks, 1979; Hasegawa & Isacks, 1981; Grange, 1984; Cachil & Isacks, 1992) y entre las principales esta la relacionada con la distribucin de los focos en superficie y en profundidad, la misma que ha sido clasificada en sismos con foco superficial (h




temporal de la actividad ssmica en el sur del Per. Merece especial atencin la actividad ssmica intraplaca continental constituida por dos zonas; la primera correspondiente a actividad ssmica que conforma una zona paralela a la costa, entre los 16 y 17 de latitud sur, ubicada al suroeste de la cadena volcnica, conocida como Sistema de Fallamiento San Agustn (zona 03, fig 08). Informacin de la Red Mundial para el periodo de 1980-1988 sugiere su extensin hacia el sur del Per probablemente hasta los 18 grados de latitud sur (Lazo, 1989). La segunda zona comprende actividad ssmica dispersa ubicada al norte y noroeste de Arequipa, aparentemente de bajo nivel energtico y con frecuente actividad muy superficial.

Fig 08: Zonas Sismognicas Superficiales (Lazo, 1989)

Fig 09: Fallas Activas en Arequipa

Peligrosidad: Para la evaluacin de la peligrosidad ssmica, en general se consideran dos aproximaciones: macrozonificacin y de microzonificacin La primera, considera la sismicidad regional y a partir de ella describe los efectos de vibracin del terreno, sobre un suelo rgido estndar, idealmente constituido de substrato rocoso aflorante. Representa la Peligrosidad de Base (o de Referencia), que toma en consideracion la aceleracin de pico sobre el terreno y con probabilidad de excedencia del 10% en 50 aos. De donde la mayora de los trabajos consideran que para la zona de Arequipa, corresponden aceleraciones de 0.38g a 0.40g La segunda, se refiere a un territorio de limitada extensin, y evala la respuesta local del terreno (licuaciones, deslizamientos), debido al sismo, causadas por las condiciones geolgicas, geomorfolgicas y geotcnicas; que generalmente se verifican en trminos de amplificaciones locales. Se determina: las intensidades, aceleraciones, frecuencias, espectros. A pesar de que la regin Sur del pas es de alta sismicidad, no se han llevado a cabo estudios de susceptibilidad ssmica basados en evidencia morfotectnicas ni de paleosismicidad, salvo de algunas fallas ya conocidas (fig 09).




3: Peligrosidad de Movimientos de Masa: Los movimientos de masa que normalmente incluyen: desprendimientos (falls), tumbamientos (toppling), deslizamientos (slides), coladas o flujos (flow), expansin lateral (spread), estn presentes especialmente a lo largo de las laderas del valle del ro Chili, as como en sus principales quebradas. En lo que se refiere a deslizamientos y expansiones laterales, las observaciones de campo, no muestran indicios de actividad de estos fenmenos. En lo referente a desprendimientos, estos potencialmente se sitan en las laderas escarpadas de la margen izquierda del ro Chili, aguas abajo inmediatamente despus del Santuario de Charcani. Las coladas o flujos, dependiendo si son activados por la gravedad o por el agua (fluvial), estn presentes, asociados especialmente a los conos de detritos o aluvionales, faldas detrticas, quebradas o torrenteras y cauce del ro Chili. Siendo las quebradas de Villa Asuncin y Polanco, las de inters al Proyecto, que se encuentran en la margen izquierda del ro Chili. A continuacin se refieren algunos datos histricos debido a fuertes precipitaciones en la ciudad de Arequipa: En el periodo lluvioso del ao 1967, el 2 de Febrero, las torrenteras hicieron su entrada poniendo en peligro de ser arrasados veinte barrios marginales, y se produjo inundaciones en diversas viviendas ubicadas en la parte baja de la ciudad, en las que el agua alcanz un metro de altura; adems, se produjo la interrupcin del servicio elctrico, paralizando de este modo las actividades de la ciudad y distritos; y el da 9 del indicado mes, la cada de un huayco en el lecho del ro Chili cort el suministro de agua en la Planta No 4 de la Central Elctrica dejando de esta manera a oscuras la ciudad. En el distrito de Characato, se registraron lluvias y vientos fuertes que ocasionaron la prdida de las cosechas de los pobladores. En el ao de 1972, dentro del perido lluvioso se registraron desbordes en las torrenteras ocasionando graves daos en diversas urbanizaciones; en la torrentera de San Lzaro el agua alcanz una altura de 8 metros; al igual que en otros aos se produjo la inundacin de viviendas en el sector bajo de la ciudad; tambin hubo cada de huaycos que amenazaron dejar la ciudad sin energa elctrica. En el ao de 1989, con fecha del 8 de Febrero, se produjo una precipitacin de una magnitud de 37.7 mm/h (estacin Climtica de Characato y de Pampa de Arrieros), ocasionando que todas las torrenteras hicieran su ingreso y a causa de ello el caudal del ro Chili aument considerablemente su volumen y debido a algunos obstculos que existan en su cauce (puente Bajo Grau) se produjo la inundacin del Barrio Obrero, en el que los pobladores que all tienen sus hogares, perdieron todas sus pertenencias materiales; en el sector de Chilina la entrada de una torrentera del sector cobr una vida humana; el canal de la Tomilla fue rellenado por material de arrastre lo que ocasion que toda la ciudad




estuviera sin servicio de agua durante 20 das; la red de desages en su mayora fue averiada; y, a causa de todo esto hubo brotes de epidemias en algunos sectores de la ciudad; por otro lado, el sistema de canales para el regado del sector agrcola fue destruido y gener de este modo, en los meses siguientes, un desabastecimiento de productos de pan llevar. En el ao 1997, se produjo un desbordamiento del ro Chili afectando principalmente a las localidades de Cercado, Vallecito, Sachaca y Tingo (cuadro 01), debido a las intensas precipitaciones (33.4 mm/d). Tambin se produjeron crecidas en las quebradas adyacentes como San Lzaro.

Cuadro 01: Principales daos por lluvias intensas de 3 horas en Arequipa (Aguilar, 1997).

"DAOS OCASONADOS POR LAS LLUVAS DE FEBRERO 1997 - Ingresaron las torrenteras: margen izquierda del ro Chili, Chullo; margen derecha del ro Chili, la primera de San Lzaro, la segunda (Av. Venezuela), la tercera (Mariano Melgar) y la cuarta (Miguel Grau). El ingreso abrupto de las torrenteras fue la que ms daos causo, arrastrando viviendas, derrumbes de muros, invadiendo numerosas casas, destruyendo todo lo que encontraba a su paso.

- Los desbordes afectaron las avenidas de La Marina, Venezuela, Andrs Avelino Cceres, Alfonso Ugarte, Jess, la Pampilla, Badn, Kennedy; hubo colmatacin en vas menores de Paucarpata, Bustamante y Rivero, Mariano Melgar, los puentes del Parque Industrial, Urb. Los Conquistadores, un trecho de Alcides Carren, Los Incas, Lambramani, Dolores, Bartolome Herrera, San Martn, el Terminal Terrestre, Venezuela, etc.

- Fujos de lodo aislaron a Charcani V y la Escuela de Polica, ubicada en el Santuario de Charcani, donde masa de lodo, piedra y palos se vino desde la parte alta, alud arraso algunas instalaciones que no estaban ocupadas en ese centro de formacin y capacitacin de la Polica.

3: MARCO LOCAL: 3.1: Geomorfologa Local: El Proyecto se encuentra dentro de la unidad Planicie de la Depresin de Arequipa; dentro de la cual adems se han distinguido varias subunidades como: Superficie de Pachactec, Superficie del Aeropuerto, Can del ro Chili, Llanura Aluvial del ro Chili, Lecho de Inundacin de Socabaya, Superficie de Socabaya, Superficie del Cercado, Superficie de Miguel Grau.




El trazo lineal del Proyecto, comprende a las unidades morfolgicas denominadas aqu como: Altiplanicie del Aeropuerto, Llanura Aluvial del ro Chili y Altiplanicie del Cercado (figura 10); las cuales se describen a continuacin:

Fig 10: Unidades Morfolgicas: Proyecto Puente Chilina

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

Fig 11: Unidades Morfolgicas: Proyecto Puente Chilina




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

Fig 12: Mapa de Pendientes:Proyecto Puente Chilina




La Altiplanicie; en la alternativa que pasa por la central de Chilina, en su margen izquierda es una amplia planicie que abarca hasta el distrito de Miraflores, mientras que en la margen derecha es ms irregular y presenta dos antiguas quebradas de cauce amplio, de direccin paralela al ro Chili. En la alternativa norte, ambas planicies son irregulares. 3.2: Unidades Litoestratigrficas: La Estratigrafa ubica a las unidades litolgicas en el tiempo y en el espacio, las unidades litolgicas que se encuentran en el rea del proyecto son de naturaleza volcnica y sedimentaria (figura 13): A continuacin se las describir, comenzando de la ms antigua a la ms reciente.




Fig 13: Mapa Geolgico del rea del Proyecto Puente Chilina

Volcnico Sencca (NP-a_ns) Denominado tambin Formacin Aashuayco. Esta unidad litolgica est constituida por una ignimbrita soldada de color beige, que aflora en la parte inferior de la quebrada que baja de la zona del asentamiento poblacional Independencia. Este afloramiento es pequeo pero, se extiende mucho ms por debajo de los flujos de escombro que ocupan la mayor parte del rea del proyecto (fig 14). Esta roca est compuesta por fragmentos lticos andesticos (3-5%), pmez (5%), cristales con plagioclasa sdica (10-15%), englobados en una matriz de partculas vtreas. El proceso de intemperismo ha disminuido el grado de cohesin entre sus elementos constituyentes, razn por la cual, los afloramientos no muestran su verdadera dureza.




Fig 14: Seccin Geolgica tpica, Proyecto Puente Chilina

Por la margen derecha del ro aflora en el camino de Carmen Alto hacia el ro y se le observa tambin formando un talud casi vertical desde ese camino aguas abajo en un tramo de aproximadamente 400 metros y se pierde por debajo de los flujos de escombros. Aproximadamente a 300 metros al norte del colegio San Francisco de Ass aflora en pequeos taludes tambin subverticales la ignimbrita rosada no soldada que sobreyace sobre la ignimbrita soldada. Los afloramientos de esta ignimbrita son cada vez ms grandes hacia el oeste siempre cubiertos por los flujos de escombros gruesos y los depsitos fluvio-aluvionales finos. A partir de la Quebrada Los Tucos y a la altura de las urbanizaciones Los ngeles de Cayma y Los Andes forma dos colinas donde se asientan el Pueblo Viejo de Cerro Colorado y La Montaita. Esta ltima colina est cortada por la avenida Prolongacin Ejrcito. Esta ignimbrita no soldada tambin est cubierta por los flujos de escombros y los depsitos fluvio Aluviales finos (foto 01 y 02). La edad asignada a estas ignimbritas por dataciones radiomtricas es de 2.5 millones de aos, el espesor observado vara desde los 10 hasta los 50 metros. Su espesor total no es observable en esta zona.

Foto 01: Afloramiento de Ignimbrita, altura del

colegio San Francisco

Foto 02: Afloramiento de Ignimbrita, parte baja del

Jijuna

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




Esta afloran en ambas mrgenes del ro Chili, son de coloracin roscea, masiva y textura granular, con inclusiones de lticos y pmez, en algunos casos presenta fracturas subverticales por donde las aguas del subsuelo infiltran rapidamente Flujos de Escombros gruesos (Q-fe_g): Esta unidad litolgica est constituida por fragmentos lticos andesticos de variadas dimensiones (dimetro promedio entre 10 y 60 cm.) subangulosos a subredondeados englobados en una matriz de arena, color grisceo, grano grueso a medio (50-60%). Aflora desde la parte baja de la ladera izquierda del ro desde el lado norte del colegio militar Francisco Bolognesi y se extiende hacia el norte sobre la ignimbrita Aashuayco. Aflora tambin en la parte superior de la ladera derecha del ro, desde las proximidades del asilo Vctor Lira (fotos 01, 03 y 04) hacia el norte del pueblo de Carmen Alto y se extiende hacia el oeste hasta las urbanizaciones La Libertad, Zamcola y Ro Seco siempre cubiertos opr una delgada cubierta de los depsitos fluvio-aluvionales finos. Esta unidad litolgica presenta una mediana compacidad que le permite presentar laderas escarpadas. Su espesor es variable, pues se ha depositado sobre una superficie de erosin ondulada, razn por la que se estima un espesor promedio de 20 m. Por su posicin estratigrfica, por la edad de las rocas del grupo Barroso que forman los conos volcnicos del Pichu Pichu, Chachani y Misti de edad Pleistoceno inferior a medio (1.5 a 0.8 millones de aos) se le asigna una edad tentativa a estos flujos de escombros del Pleistoceno medio a superior.

Foto 03: Depsitos Flujos de escombros guuesos

Foto 04: Secuencia de Flujos de escombros gruesos

(parte inferior) y fino (parte superior)




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

Foto 05: Depsitos Flujos de escombros finos

Foto 06: Depsitos Flujos de escombros finos

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




Foto 07 y 08: Depsitos Fluvio aluvionales gruesos, ro Chili

Depsitos Fluvio Aluviales Finos (Q-fa-f): Esta unidad litolgica est constituida por arena (70%), limosa (20%) con pequeos clastos lticos (3%) y pmez (5-10%) de color beige (foto 09). Aflora en ambas mrgenes del ro en la parte inferior de la ladera izquierda y en la ladera derecha a diferentes niveles del ro Chili, cubriendo a las otras unidades litolgicas ms antiguas. Su espesor promedio es de 2 metros y se va adelgazando hacia el oeste hasta las urbanizaciones La Libertad, Zamcola y Ro Seco, donde alcanza una potencia de 30 cm. siempre cubriendo a los flujos de escombros gruesos.




Foto 09: Depsitos Fluvio aluvionales finos, trazo en va de evitamiento Se le considera de edad del Holoceno. Depsitos Fluvales recientes (Q-f): Esta unidad litolgica est constituida por cantos rodeados (bloques) de roca andestica, gneis, ignimbrita y en menor proporcin caliza con dimetros que varan de 30 a 80 cm., grava gruesa y fina, gravilla, arenas y limos que forman depsitos a ambos lados del cauce del ro, conformando pequeas terrazas. Son materiales inconsolidados que alcanzan un espesor de 0.5 a 2 metros. Su edad es reciente. Sus afloramientos se restringen al cauce del ro. 3.3: Secciones y Columnas Geolgicas: Se han elaborado un total de 08 secciones geolgicas, as como 10 columnas estratigrficas, que han permitido mostrar la litoestratigrafa presente en el rea del proyecto, las cuales se encuentran en el anexo 01 y 02, y se encuentran localizados en el plano geolgico (fig 13). Las investigaciones geolgicas de detalle han sido complementadas con investigaciones directas (secciones, columnas y calicatas) e indirectas (refraccin ssmica y sondaje elctrico vertical), tal como se puede apreciar en la figura 15, que muestra la calicata CA-04, la columna 07, donde ademas se ha hecho la linea sismica 04 y SEV 05. Los estudios anexos de geotecnia y prospeccin ssmica y elctrica, son parte de los estudios de ingeniera bsica.




Fig 15: Investigaciones Geognsticas: Columnas, Calicatas

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




Fig 16: Litologia de los Sondajes Diamantinos

Foto 10: Equipo de Perforacin Dimantina

Foto 11: Cajas de Testigos de Perforacin

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




La localizacin de las principales investigaciones geognsticas: calicatas (CA), sondajes elctrico verticales (SEV), lineas sismicas (LS), sondajes diamantinos (SR) y el respectivo mapa geolgico, son mostrados en la figura 17. La interpretacin geolgica, a partir de esta informacin asi com el trabajo de campo del Puente Chilina, se muestra en la figura 14.

Fig 17: Mapa Geolgico y Principales Investigaciones Geognsticas. Seccin Tpica del Puente Chilina




4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES I: Las unidades geolgicas por las cuales atravesar el trazo del Proyecto Puente Chilina,

comprenden unidades desde el Terciario hasta unidades del Holoceno. II: Dentro de la unidad denominada ignimbrita, hacia la margen derecha se ha podido

diferenciar dos unidades, una soldada (inferior) y otra no soldada (superior): Esta unidad, constituye el basamento litolgico en la zona del proyecto.

III: En la margen izquierda del ro Chili, en las partes altas las cimentaciones se encuentran

principalmente en unidades de flujos de escombros (finos y gruesos), ya en las laderas, se encuentran parte en flujos y parte en depsitos aluvionales finos y gruesos.

IV: En la margen derecha, en las laderas del ro Chili, las cimentaciones se encuentran parte

en depsitos aluvionales finos y gruesos, parte en flujos de escombros gruesos. Ya en la parte alta, se encuentran en flujos de escombros gruesos.

V: Los flujos de escombros gruesos que poseen cierta cementacin, as como los depsitos

fluvio aluvionales, deben de constituir unidades adecuadas de cimentacin. VI: Los flujos de escombros gruesos, as como los depsitos fluvio aluviales gruesos,

contienen materiales que pueden ser adecuados para uso de canteras. VII: Las aceleraciones de diseo ssmico, corresponden a valores entre 0.38g a 0.40g, para

periodos de retorno de 50 aos. Es importante considerar la amplificacin ssmica en terrenos granulares.

VIII: No se han localizado deslizamientos activos en el trazo del proyecto, salvo

desprendimientos menores. IX: La ocurrencia de aluviones que activen el cauce del ro Chili, son minimizadas

actualmente por la mejor regulacin del ro Chili. X: La activacin de torrenteras y quebradas debe ser una preocupacin constante, las

principales estructuras del proyecto se encuentran fuera del alcance de las principales torrenteras.




BIBLIOGRAFIA Aguilar, E. (2001): Revisin y Actualizacin Geolgica del Cuadrngulo de Arequipa, Hoja 33-s Cereceda, C. (2007): Estratigrafa, Sedimentologa y Peligros por Emplazamiento de Lahares en el Valle del Ro Chili, Sector Chapi Chico Uchumayo, Arequipa Fuse, J. & Benites, A. (2001): Inundaciones en la Localidad de Arequipa Ocasionadas por el Ingreso de las Torrenteras.

ANEXOS 01: Mapa Geolgico 02: Secciones Geolgicas 03: Columnas Geolgicas 04: Descripcin Petrogrfica de Canteras 05: Sondajes Diamantinos




01: Mapa Geolgico




02: Secciones Geolgicas




03: Columnas Geolgicas




04: Descripcin Petrogrfica de Canteras




05: Sondajes Diamantinos

riesgos geologicos - puente chilina

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