UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MECÁNICA DE SUELOSDEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MECÁNICA DE SUELOS

GEOLOGÍA APLICADAGEOLOGÍA APLICADASECCIÓN “J”SECCIÓN “J” TEMA DE INVESTIGACIÓNTEMA DE INVESTIGACIÓN

Ing. Julio César Zedano Ing. Julio César Zedano CornejoCornejo Geología Geología

de túnelesde túneles

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

El túnel es una obra longitudinal que El túnel es una obra longitudinal que está construida enteramente en un está construida enteramente en un ámbito geológico al que se tiene poco o ámbito geológico al que se tiene poco o ningún acceso antes de la construcción.ningún acceso antes de la construcción.

Por ello, la investigación es una Por ello, la investigación es una cuestión indiscutible ya que el único cuestión indiscutible ya que el único medio para obtener información de medio para obtener información de aquellos aspectos geológicos que aquellos aspectos geológicos que pueden afectar al tunelero.pueden afectar al tunelero.

FACTORES GEOLÓGICOS QUE FACTORES GEOLÓGICOS QUE GRAVITAN EN EL ÁMBITO DEL GRAVITAN EN EL ÁMBITO DEL TÚNELTÚNEL

1.1. GeomorfológicoGeomorfológico

2.2. LitoestátigráficoLitoestátigráfico

3.3. GeoestructuralesGeoestructurales

4.4. HidrogeológicoHidrogeológico

5.5. GeodinámicoGeodinámico

6.6. Estado de esfuerzosEstado de esfuerzos

7.7. Del medio Del medio AmbienteAmbiente

Áreas Típicas Áreas Típicas de Excavaciónde Excavación

a.a. HidráulicoHidráulicob.b. HidráulicoHidráulico

c.c. Hidráulico – VialidadHidráulico – Vialidadd.d. Minería HidráulicoMinería Hidráulico

e.e. ExploratorioExploratoriof.f. MineríaMinería

g.g. VialidadVialidadh.h. VialidadVialidadi.i. VialidadVialidad

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1. Superficie de Excavación 1. Superficie de Excavación (Extrados)(Extrados)

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2. Superficie Interior Terminada 2. Superficie Interior Terminada (Intrados)(Intrados)

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3. Concreto Lanzado (Shotcrete)3. Concreto Lanzado (Shotcrete)

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4. Pernos de Anclaje4. Pernos de Anclaje

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5. Cimbra Metálica5. Cimbra Metálica

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6. Elementos de Apuntalamiento6. Elementos de Apuntalamiento

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7. Travesaño de Solera7. Travesaño de Solera

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8. Conducto de Drenaje8. Conducto de Drenaje

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9. Cuneta (Zanja de Drenaje)9. Cuneta (Zanja de Drenaje)

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10. Perforaciones de Drenaje10. Perforaciones de Drenaje

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11. Captación de Agua de Infiltración11. Captación de Agua de Infiltración

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12. Cimiento de Estribo12. Cimiento de Estribo

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13. Revestimiento de Concreto (Bóveda)13. Revestimiento de Concreto (Bóveda)

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13.1 Anillo Interior13.1 Anillo Interior

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13.2 Anillo Exterior13.2 Anillo Exterior

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14. Inyección de Contacto14. Inyección de Contacto

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15. Inyección de Consolidación15. Inyección de Consolidación

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CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

SEGÚN SU USO:SEGÚN SU USO:– Túneles para agua Túneles para agua

– Túneles para alcantarillado y drenaje Túneles para alcantarillado y drenaje – Túneles de corte y cubierta Túneles de corte y cubierta

– Túneles de carretera y ferrocarrilesTúneles de carretera y ferrocarriles

SEGÚN TIPOS DE SUELOS:SEGÚN TIPOS DE SUELOS:– Túneles en roca Túneles en roca

– Túneles en materiales firmes Túneles en materiales firmes

Túneles para aguaTúneles para agua Túneles para alcantarilladoTúneles para alcantarillado y drenajey drenaje

Túneles de corte y cubiertaTúneles de corte y cubierta Túneles de carretera y ferrocarrilesTúneles de carretera y ferrocarriles

Los túneles se construyen excavando en el Los túneles se construyen excavando en el terreno, manualmente o con máquinas. Los sistemas terreno, manualmente o con máquinas. Los sistemas habituales de excavación subterránea son medios habituales de excavación subterránea son medios mecánicos, voladuras y manual:mecánicos, voladuras y manual:

Los medios Los medios mecánicosmecánicos mediante minador puntual mediante minador puntual (rozadora), minador a sección completa o TBM (rozadora), minador a sección completa o TBM (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria convencional (martillo picador, excavadora...) convencional (martillo picador, excavadora...)

Perforación y voladura mediante Perforación y voladura mediante explosivosexplosivos. . ManualManual, método derivado de la minería clásica del , método derivado de la minería clásica del

carbón de las cuencas asturianas, en el que los carbón de las cuencas asturianas, en el que los operarios pican con martillo neumático la sección a operarios pican con martillo neumático la sección a excavar y otra partida de obreros desescombran excavar y otra partida de obreros desescombran manual o semi-manualmente. manual o semi-manualmente.

En el caso de los túneles en roca, dada la En el caso de los túneles en roca, dada la variabilidad de los distintos factores que intervienen variabilidad de los distintos factores que intervienen en la en la mecánica de rocasmecánica de rocas, es frecuente abordar su , es frecuente abordar su estudio mediante las llamadas clasificaciones estudio mediante las llamadas clasificaciones geomecánicas, entre las que destaca la geomecánicas, entre las que destaca la clasificación geomecánica RMRclasificación geomecánica RMR..

LA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA LA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DE MACIZOS ROCOSOSDE MACIZOS ROCOSOS

El ingeniero Proyectista o el constructor El ingeniero Proyectista o el constructor tunelero debe tomar decisiones tunelero debe tomar decisiones respecto a las necesidades de respecto a las necesidades de sostenimiento y sistemas de sostenimiento y sistemas de excavación apropiados. Para ello se excavación apropiados. Para ello se hace necesario un hace necesario un patrónpatrón con el cual con el cual confrontar las confrontar las experiencias propiasexperiencias propias con con las las encontradas por otros.encontradas por otros.

Por ello a partir de una observación de Por ello a partir de una observación de las mismas o de ensayos simples sobre las mismas o de ensayos simples sobre muestras se obtiene un ÍNDICE DE muestras se obtiene un ÍNDICE DE CALIDAD la que define el CALIDAD la que define el sistema de sistema de excavación más adecuadoexcavación más adecuado en la en la ejecución de la obra.ejecución de la obra.

RQDRQD CALIDAD DE CALIDAD DE ROCAROCA

25% Muy mala

25 – 50% Mala

50 – 75% Regular

75 – 90% Buena

90 – 100% Muy Buena

… … Finalmente:Finalmente:

Propuesta por Deere (1964) se basa en recuperación de núcleos Propuesta por Deere (1964) se basa en recuperación de núcleos con perforación diamantina con perforación diamantina (Rock (Rock QualityQuality DesignationDesignation))..

El RQD se define como el % de núcleos que se recupera en piezas El RQD se define como el % de núcleos que se recupera en piezas enteras de 100 mm o más, del largo total del barreno. enteras de 100 mm o más, del largo total del barreno.

1. Clasificación Por el Índice de 1. Clasificación Por el Índice de Calidad de la Roca (RQD)Calidad de la Roca (RQD)

RQD (%) = 100RQD (%) = 100 Longitud de núcleos mayores de 100 mmLongitud de núcleos mayores de 100 mmLongitud del barrenoLongitud del barreno

Propuesta por Wickham (1974) se trata de un modelo Propuesta por Wickham (1974) se trata de un modelo empírico basado en la capacidad de trabajo de la empírico basado en la capacidad de trabajo de la estructura de la roca (RSR – Rock Structure Ratting).estructura de la roca (RSR – Rock Structure Ratting).

Se obtiene mediante de Se obtiene mediante de 3 parámetros3 parámetros ponderados ponderados obtenidos a partir de factores como: tipo de roca, obtenidos a partir de factores como: tipo de roca, estructura geológica, buzamiento, espaciamiento de estructura geológica, buzamiento, espaciamiento de juntas, presiones de corte, buzamiento.juntas, presiones de corte, buzamiento.

2. Clasificación Por la Predicción 2. Clasificación Por la Predicción de Soporte de Túnelde Soporte de Túnel

Desarrollada por el autor en 1958, se efectúa atendiendo Desarrollada por el autor en 1958, se efectúa atendiendo a dos parámetros: Longitud Libre (de la zona que no a dos parámetros: Longitud Libre (de la zona que no requiere sostenimiento) y del ancho del túnel.requiere sostenimiento) y del ancho del túnel.

3. Clasificación de Lauffer3. Clasificación de Lauffer

4. Clasificación de Rabcewicz4. Clasificación de Rabcewicz

Clasificación Según Normas Clasificación Según Normas Alemanas (B-2203)Alemanas (B-2203)

Tipo 1: Tipo 1: Terreno estableTerreno estable. Excavación en una única fase, sin . Excavación en una única fase, sin sostenimiento.sostenimiento.

Tipo 2: Tipo 2: Roca poco fracturada.Roca poco fracturada. Excavación en una única fase, Excavación en una única fase, sostenimiento donde se requiera.sostenimiento donde se requiera.

Tipo3: Tipo3: Roca algo más fracturada.Roca algo más fracturada. Excavación en una única Excavación en una única fase, sostenimiento en la bóveda.fase, sostenimiento en la bóveda.

Tipo 4: Tipo 4: Roca fracturada y poco friable.Roca fracturada y poco friable. Excavación en 2 fases Excavación en 2 fases y contrabóveda, sostenimiento sistemático en toda la y contrabóveda, sostenimiento sistemático en toda la sección.sección.

Tipo 5: Tipo 5: Roca muy friable, empuje inmediato.Roca muy friable, empuje inmediato. Excavación en 2 Excavación en 2 o 3 fases, dependiendo de la sección, sostenimiento con o 3 fases, dependiendo de la sección, sostenimiento con cerchas metálicas.cerchas metálicas.

Tipo 6: Tipo 6: Roca de empuje inmediato fuerte.Roca de empuje inmediato fuerte. Excavación en Excavación en varias fases (núcleo central) y contrabóveda. Sostenimiento varias fases (núcleo central) y contrabóveda. Sostenimiento sistemático de la sección.sistemático de la sección.

Tipo 7: Tipo 7: Terreno sin cohesión.Terreno sin cohesión. Excavación en varias fases, con Excavación en varias fases, con núcleo central y contrabóveda concreto rociado en frente núcleo central y contrabóveda concreto rociado en frente inmediato y sostenimiento en toda la sección.inmediato y sostenimiento en toda la sección.

LA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA LA CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA RMRRMR

O clasificación geomecánica de Bienawski O clasificación geomecánica de Bienawski ((19731973)), clasifica las rocas , clasifica las rocas 'in situ' y estima el tiempo de mantenimiento y longitud de un vano. 'in situ' y estima el tiempo de mantenimiento y longitud de un vano. Muy usado en la construcción de túneles, de taludes y de Muy usado en la construcción de túneles, de taludes y de cimentaciones. Consta de un índice de calidad RMR (Rock Mass cimentaciones. Consta de un índice de calidad RMR (Rock Mass Ratting), independiente de la estructura, y de un factor de Ratting), independiente de la estructura, y de un factor de corrección.corrección.

El RMR se obtiene estimando El RMR se obtiene estimando cinco parámetroscinco parámetros: la resistencia a : la resistencia a compresión simple de la roca, el compresión simple de la roca, el RQD RQD la separación entre las la separación entre las diaclasas, su estado y la presencia de agua freática. A cada diaclasas, su estado y la presencia de agua freática. A cada parámetro se le asigna, según las tablas, un valor y se suman todos parámetro se le asigna, según las tablas, un valor y se suman todos ellos para obtener el índice de calidad RMR sin correcciones.ellos para obtener el índice de calidad RMR sin correcciones.

El El factor de correcciónfactor de corrección, depende de la orientación de las , depende de la orientación de las discontinuidades con valores distintos según se aplique a discontinuidades con valores distintos según se aplique a túnelestúneles, , cimentacionescimentaciones o o taludestaludes..

El RMR se obtiene de restar a los valores obtenidos el factor de El RMR se obtiene de restar a los valores obtenidos el factor de ajuste. Este índice puede variar entre 0 y 100 y define cinco clases ajuste. Este índice puede variar entre 0 y 100 y define cinco clases de roca designadas con números romanos que corresponden con de roca designadas con números romanos que corresponden con cinco calidadescinco calidades del macizo rocoso: muy buena, buena, media, mala del macizo rocoso: muy buena, buena, media, mala y muy mala.y muy mala.

Esta clasificación resulta sencilla y económica.Esta clasificación resulta sencilla y económica.

CONFORMACIÓN DE UN CONFORMACIÓN DE UN EMPERNADO EN ROCAS EMPERNADO EN ROCAS

ESTRATIFICADASESTRATIFICADAS

Pernos de Fricción Pernos de Fricción por Expansión por Expansión

“Split Set”“Split Set”

Instalación Instalación de Pernos de Pernos en Estratos en Estratos HorizontalesHorizontales

Instalación Instalación de Pernos de Pernos

en Estratos en Estratos VerticalesVerticales

Instalación Instalación de Pernos de Pernos en Estratos en Estratos InclinadosInclinados

ASPECTOS GEOLOGICOS IMPORTANTES ASPECTOS GEOLOGICOS IMPORTANTES ENCONTRADOS EN EL TÚNEL KAHUISHENCONTRADOS EN EL TÚNEL KAHUISH

El clima en el tramo ubicado en el túnel Kahuish El clima en el tramo ubicado en el túnel Kahuish es severo con estaciones frías, heladas y lluvias es severo con estaciones frías, heladas y lluvias abundantes, sobretodo entre los meses de abundantes, sobretodo entre los meses de diciembre – marzodiciembre – marzo y generalmente seco durante y generalmente seco durante el resto del año. Se registran precipitaciones del el resto del año. Se registran precipitaciones del orden de 1000 mm. por año.orden de 1000 mm. por año.

La temperatura varía en forma inversa con la La temperatura varía en forma inversa con la altitud, en el caso de la cuenca del río Santa, de altitud, en el caso de la cuenca del río Santa, de acuerdo al M.E.M se tiene la siguiente relación acuerdo al M.E.M se tiene la siguiente relación regional en la cuenca del río Santa:regional en la cuenca del río Santa:

T = -0.0066h + 33,112T = -0.0066h + 33,112

Siendo: Siendo: T = Temperatura media anual, en ºCT = Temperatura media anual, en ºC

h = Altitud, en msnmh = Altitud, en msnm Para la altitud del Túnel Kahuish de 4450 msnm, Para la altitud del Túnel Kahuish de 4450 msnm,

se tiene 3.7ºC. Se asume 4ºC..se tiene 3.7ºC. Se asume 4ºC..

ClimaClima

GeomorfologGeomorfologíaía

El Túnel Kahuish, se encuentra en la Cordillera Blanca, El Túnel Kahuish, se encuentra en la Cordillera Blanca, cruza la divisoria de aguas desde la cuenca del río cruza la divisoria de aguas desde la cuenca del río

Santa hacia la cuenca del río Marañón, el lugar forma Santa hacia la cuenca del río Marañón, el lugar forma parte de la Cordillera Blanca constituida por una cadena parte de la Cordillera Blanca constituida por una cadena

de cerros, cuya altitud llega hasta los 4,620 m.s.n.m. de cerros, cuya altitud llega hasta los 4,620 m.s.n.m. conformada por rocas intrusivas, donde los procesos de conformada por rocas intrusivas, donde los procesos de glaciación en el pasado han modelado las montañas en glaciación en el pasado han modelado las montañas en forma irregular a suave; actualmente gran parte de las forma irregular a suave; actualmente gran parte de las

crestas estos cerros se hallan denudadas.crestas estos cerros se hallan denudadas.

El cerro Kahuish donde se El cerro Kahuish donde se encuentra el túnel presenta encuentra el túnel presenta

hacia el hacia el lado occidentallado occidental una ladera una ladera irregular con pendientes naturales irregular con pendientes naturales

de 20 a 40°, cerca de la ladera de 20 a 40°, cerca de la ladera inferior está parcialmente cubierto inferior está parcialmente cubierto

por una escasa y discontinua por una escasa y discontinua cobertura de depósitos de origen cobertura de depósitos de origen

glaciar; glaciar;

en cambio la en cambio la ladera orientalladera oriental es es poco irregular con pendientes poco irregular con pendientes más pronunciadas de 35 a más más pronunciadas de 35 a más de 60° y casi libres de de 60° y casi libres de cobertura, en ambas laderas cobertura, en ambas laderas actúan escasos procesos de actúan escasos procesos de erosión y se consideran erosión y se consideran estables.estables.

LADERA OCCIDENTALLADERA OCCIDENTAL

LADERA ORIENTALLADERA ORIENTAL

GeologíaGeologíaEl área donde se encuentra el túnel El área donde se encuentra el túnel

esta constituido por las siguientes esta constituido por las siguientes unidades litológicasunidades litológicas

Rocas del Grupo Chicama (Js-ch)Rocas del Grupo Chicama (Js-ch)Presencia de rocas Presencia de rocas lutitas y areniscaslutitas y areniscas y en algunos lugares y en algunos lugares aparece horizontes de aparece horizontes de cuarcitas,cuarcitas, los estratos de lutitas y los estratos de lutitas y areniscas tienen colores predominantemente grisáceos hasta areniscas tienen colores predominantemente grisáceos hasta gris oscuros en superficie afloran parcialmente oxidados y en gris oscuros en superficie afloran parcialmente oxidados y en contacto con las rocas intrusivas se encuentran muy alterados contacto con las rocas intrusivas se encuentran muy alterados hasta el estado pizarras. Estas rocas sedimentarias son las más hasta el estado pizarras. Estas rocas sedimentarias son las más antiguas en el área del cerro Kahuish, corresponden al Jurásico antiguas en el área del cerro Kahuish, corresponden al Jurásico superior de la era Mesozoica.superior de la era Mesozoica.

Rocas Intrusivas del Batolito de la Cordillera Rocas Intrusivas del Batolito de la Cordillera Blanca (N-gd/gn)Blanca (N-gd/gn)

Las rocas intrusivas del Batolito de la Cordillera Blanca Las rocas intrusivas del Batolito de la Cordillera Blanca están conformadas por granodioritas que gradan están conformadas por granodioritas que gradan

localmente a granitos, estas rocas afloran en todo el eje localmente a granitos, estas rocas afloran en todo el eje del túnel con textura granular, holocristalina y del túnel con textura granular, holocristalina y

coloración de gris claro a gris blanquecina; en casi toda coloración de gris claro a gris blanquecina; en casi toda el área se encuentran poco alteradas y parcialmente el área se encuentran poco alteradas y parcialmente fracturadas; la alteración en superficie no alcanzan a fracturadas; la alteración en superficie no alcanzan a

más de 1 metro de profundidad.más de 1 metro de profundidad.

GeologíaGeologíaLa edad de las rocas del Batolito de La edad de las rocas del Batolito de la Cordillera Blanca varía de la Cordillera Blanca varía de 4,6 a 4,6 a 16 millones de años16 millones de años, estas edades , estas edades

han sido determinadas por el han sido determinadas por el método de método de K/Ar K/Ar sobre biotitas según sobre biotitas según la Geología de los Cuadrángulos de la Geología de los Cuadrángulos de Huaraz, Recuay, La Unión, Chiquián Huaraz, Recuay, La Unión, Chiquián

y Yanahuanca. En consecuencia y Yanahuanca. En consecuencia estas rocas corresponden al estas rocas corresponden al Neógeno de la era CenozoicaNeógeno de la era Cenozoica

Rocas FiloneanasRocas Filoneanas

Las rocas filoneanas o diques, en el lugar de estudio Las rocas filoneanas o diques, en el lugar de estudio corresponden a las rocas que incluyen a las granodioritas corresponden a las rocas que incluyen a las granodioritas y granitos de Kahuish, esta unidad ha sido localizada en y granitos de Kahuish, esta unidad ha sido localizada en el sector oriental y próximo al túnel, en este lugar tiene el sector oriental y próximo al túnel, en este lugar tiene un ancho próximo a cuatro metros y esta constituido por un ancho próximo a cuatro metros y esta constituido por rocas básicas de granulometría fina y color gris verdoso.rocas básicas de granulometría fina y color gris verdoso.

Depósitos Glaciares (Q-gl)Depósitos Glaciares (Q-gl)Constituyen la cobertura de las rocas intrusivas, Constituyen la cobertura de las rocas intrusivas,

conformados por los suelos de origen glaciar, cuya conformados por los suelos de origen glaciar, cuya composición es una mezcla de composición es una mezcla de arenas, limos con gravas y arenas, limos con gravas y

fragmentosfragmentos de roca de diferentes tamaños; estos de roca de diferentes tamaños; estos depósitos inconsolidados en el lugar del portal de entrada depósitos inconsolidados en el lugar del portal de entrada

y después de la salida del túnel yacen moderadamente y después de la salida del túnel yacen moderadamente compactos, con coloración de gris anaranjado a gris compactos, con coloración de gris anaranjado a gris

oscuro, contienen cerca de la superficie cierto porcentaje oscuro, contienen cerca de la superficie cierto porcentaje de materia orgánica que permite la vegetación, su de materia orgánica que permite la vegetación, su

espesor varía de 0,5 hasta mas de 2,00m.espesor varía de 0,5 hasta mas de 2,00m.Veamos: GEOLOGÍA GENERAL DE LA Veamos: GEOLOGÍA GENERAL DE LA ZONAZONA

Geología Geología EstructuralEstructural FallasFallas

El área del túnel Kahuish esta afectado por fallas El área del túnel Kahuish esta afectado por fallas locales que afectan a las rocas granodioritas del lugar; locales que afectan a las rocas granodioritas del lugar; estas dislocaciones son en su mayoría de tipo normal y estas dislocaciones son en su mayoría de tipo normal y de extensión de lagunas decenas de metros. de extensión de lagunas decenas de metros.

Estas discontinuidades son probablemente vías de Estas discontinuidades son probablemente vías de tránsito de las aguas, motivo esta por el cual existen tránsito de las aguas, motivo esta por el cual existen manifestaciones de humedad y goteos en el interior del manifestaciones de humedad y goteos en el interior del túneltúnel

FracturasFracturas De acuerdo a las perturbaciones tectónicas a lo largo de su De acuerdo a las perturbaciones tectónicas a lo largo de su historia geológica, estas se traducen en fracturas y no es difícil historia geológica, estas se traducen en fracturas y no es difícil suponer que su distribución, orientación y concentración varíen suponer que su distribución, orientación y concentración varíen

al interior del macizo rocoso y que dichas condiciones incluso al interior del macizo rocoso y que dichas condiciones incluso sean disímiles a las encontradas en superficie. sean disímiles a las encontradas en superficie.

Estas discontinuidades son probablemente vías de tránsito de Estas discontinuidades son probablemente vías de tránsito de las aguas, motivo esta por el cual existen manifestaciones de las aguas, motivo esta por el cual existen manifestaciones de

humedad y goteos en el interior del túnelhumedad y goteos en el interior del túnel

Veamos: FALLAS Y Veamos: FALLAS Y DIACLASASDIACLASAS

Condiciones Condiciones HidrogeológicHidrogeológic

asasEntre los principales factores que Entre los principales factores que

actúan en este lugar son los siguientes:actúan en este lugar son los siguientes: Precipitaciones pluvialesPrecipitaciones pluviales

Características de las rocas intrusivas, como Características de las rocas intrusivas, como porosidad y alteraciónporosidad y alteración

Aspectos estructurales de las rocasAspectos estructurales de las rocas Características del drenaje de las aguas en el Características del drenaje de las aguas en el

áreaáreaLas condiciones hidrogeológicas Las condiciones hidrogeológicas

presentes en el interior del túnel son presentes en el interior del túnel son resultado de las características e intensidad resultado de las características e intensidad

de precipitaciones que ocurre en el área.de precipitaciones que ocurre en el área.Las precipitaciones pluviales en el Las precipitaciones pluviales en el

área del cerro Kahuish en los períodos de área del cerro Kahuish en los períodos de lluvia de Diciembre a Marzo son casi lluvia de Diciembre a Marzo son casi

constantes, en la mayoría de casos estas constantes, en la mayoría de casos estas precipitaciones ocurren en forma de precipitaciones ocurren en forma de nevadasnevadas, , disminuyendo en los meses de estiaje que es disminuyendo en los meses de estiaje que es

discontinua y de menor intensidad.discontinua y de menor intensidad.

Parte de las aguas precipitadas Parte de las aguas precipitadas son retenidas por las rocas, en son retenidas por las rocas, en menor porcentaje en las rocas menor porcentaje en las rocas

intrusivas que en los suelos. Las intrusivas que en los suelos. Las aguas de las precipitaciones aguas de las precipitaciones

sólidas y líquidas son drenadas en sólidas y líquidas son drenadas en superficie hacia las quebradas superficie hacia las quebradas

Pucavado y quebrada Conde, que Pucavado y quebrada Conde, que se encuentran al Este y Oeste del se encuentran al Este y Oeste del

cerro Kahuish, en el lecho de cerro Kahuish, en el lecho de estas quebradas se observan que estas quebradas se observan que las aguas discurren casi en forma las aguas discurren casi en forma permanente durante todo el año.permanente durante todo el año.

Condiciones del Túnel ExistenteCondiciones del Túnel ExistenteLa interpretación de la geología y geomecánica se La interpretación de la geología y geomecánica se

sintetizará en el perfil longitudinal del túnel existente. sintetizará en el perfil longitudinal del túnel existente. El túnel existente tiene 491.33 m de longitud, fue El túnel existente tiene 491.33 m de longitud, fue construido hace 60 años, no existe ningún tipo de construido hace 60 años, no existe ningún tipo de

información sobre la excavación realizada menos del información sobre la excavación realizada menos del estado de las rocas encontradas en esa oportunidad, estado de las rocas encontradas en esa oportunidad,

esta obra probablemente fue excavado por dos esta obra probablemente fue excavado por dos frentesfrentes..LitologíaLitología

Toda la longitud del túnel se encuentra excavada en Toda la longitud del túnel se encuentra excavada en rocas intrusivas del Batolito de la Cordillera Blanca, cuya rocas intrusivas del Batolito de la Cordillera Blanca, cuya naturaleza litológica corresponde a rocas granodioritas naturaleza litológica corresponde a rocas granodioritas que puntualmente gradan a granitos. que puntualmente gradan a granitos.

Solo en la cresta del cerro esta constituida por una franja Solo en la cresta del cerro esta constituida por una franja discontinua de rocas del Grupo Chicama que están discontinua de rocas del Grupo Chicama que están constituidas por estratos de areniscas, estas rocas constituidas por estratos de areniscas, estas rocas probablemente descansan discordantemente sobre las probablemente descansan discordantemente sobre las granodioritas.granodioritas.

Ver: Perfil del túnelVer: Perfil del túnel

Tensiones de la Masa RocosaTensiones de la Masa RocosaLa sobrecarga litostática del túnel supera los 300m, las La sobrecarga litostática del túnel supera los 300m, las rocas intrusivas excavadas a lo largo del túnel son rocas intrusivas excavadas a lo largo del túnel son relativamente jóvenes, por consiguiente no ha recibido relativamente jóvenes, por consiguiente no ha recibido la influencia de eventos tectónicos múltiples.la influencia de eventos tectónicos múltiples.

Aguas SubterráneasAguas SubterráneasLa rasante del túnel esta libre del nivel La rasante del túnel esta libre del nivel freático en casi toda su extensión, solo freático en casi toda su extensión, solo manifestaciones de agua en forma de manifestaciones de agua en forma de

humectaciones y goteras, los cuales ocurren humectaciones y goteras, los cuales ocurren en forma localizada y puntual.en forma localizada y puntual.

Las goteras y humectaciones están Las goteras y humectaciones están probablemente relacionadas con la presencia probablemente relacionadas con la presencia

de fallas locales y fracturas persistentes cuyas de fallas locales y fracturas persistentes cuyas trazas se comunican con la superficie.trazas se comunican con la superficie.

Perforaciones Perforaciones DiamantinasDiamantinasSe prevé solo efectuar dos sondeos exploratorios de Se prevé solo efectuar dos sondeos exploratorios de

aproximadamente 10 de longitud cada uno; el primero se aproximadamente 10 de longitud cada uno; el primero se ubicaría en el área de portal de entrada y el segundo a 250 m. ubicaría en el área de portal de entrada y el segundo a 250 m. de la entrada del túnel.de la entrada del túnel.

El planteamiento de no efectuar más perforaciones y de El planteamiento de no efectuar más perforaciones y de mayores longitudes se apoya en las siguientes consideraciones:mayores longitudes se apoya en las siguientes consideraciones:

Rocas intrusitas, forma homogénea, en buen estado de Rocas intrusitas, forma homogénea, en buen estado de conservación y en un tramo de 493m. de longitud.conservación y en un tramo de 493m. de longitud.

La calidad de las rocas de categorías II y I; que es corroborado La calidad de las rocas de categorías II y I; que es corroborado por su autosostenimiento durante más de 60 añospor su autosostenimiento durante más de 60 años

Los parámetros, como la calidad del macizo rocoso ó R.Q.D. se Los parámetros, como la calidad del macizo rocoso ó R.Q.D. se ha calculado en base a los resultados del mapeo geomecánicoha calculado en base a los resultados del mapeo geomecánico

El túnel Kahuish, es una obra subterránea, que se halla libre de El túnel Kahuish, es una obra subterránea, que se halla libre de revestimiento que permite ver “in situ” la calidad de las rocas revestimiento que permite ver “in situ” la calidad de las rocas en el interior de la obra a ampliar y por consiguiente explorar en el interior de la obra a ampliar y por consiguiente explorar con perforaciones no aportara mayores datos a los ya con perforaciones no aportara mayores datos a los ya obtenidos.obtenidos.

Ver: Cuadro ResultadosVer: Cuadro Resultados

Clasificación delClasificación del Macizo Macizo RocosoRocoso Encontrado en el Túnel Encontrado en el Túnel

ExistenteExistente

Se utilizó el sistema Q en la versión más Se utilizó el sistema Q en la versión más reciente de Grimmstad y Barton 1993 y sus reciente de Grimmstad y Barton 1993 y sus

resultados fueron convertidos a valores RMR para resultados fueron convertidos a valores RMR para una mejor representación en el perfil geológico una mejor representación en el perfil geológico

longitudinal, por que la valoración RMR es longitudinal, por que la valoración RMR es representada en escala linear mientras que el Q es representada en escala linear mientras que el Q es

logarítmica.logarítmica.

La Falla de la La Falla de la Cordillera Cordillera

BlancaBlancaPara determinar el sismo extremo Para determinar el sismo extremo

de la Falla de la Cordillera Blanca se de la Falla de la Cordillera Blanca se utilizará la expresión de Slemmons utilizará la expresión de Slemmons (1982) de fallas normales para (1982) de fallas normales para determinar la magnitud:determinar la magnitud:

M = 0,809 + 1,341 log LM = 0,809 + 1,341 log LDonde:Donde:

M: Magnitud del sismoM: Magnitud del sismoL: Longitud de ruptura en metrosL: Longitud de ruptura en metros

Considerando una longitud de Considerando una longitud de falla de 8 Km. se tiene un sismo falla de 8 Km. se tiene un sismo extremo de magnitud igual a 6,04.extremo de magnitud igual a 6,04.

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