Estudio geológico, geotécnico para la construcción de la presa Hayculli en la comunidad campesina de Quehuincha del distrito de Livitaca – Chumbivilcas - Cusco

Abstract

La presente tesis tiene especial importancia en la caracterización geológica geotécnica y el análisis de los materiales que constituirán la estructura de la presa; el sector de Hayculli, está ubicado en la región del Cusco, Provincia de Santo Tomás, Distrito de Livitaca, a una altitud media de 4030 msnm. Geológicamente, la zona de estudio señala que en el cuerpo de la presa presenta afloramientos de rocas ígneas, conformado por dioritas compuesto por cristales de color verde claro con una ligera cloritización, seritización, débil argilización y una incipiente epidotización. Recubriendo a esta unidad, se tiene potentes depósitos de glaciares, en el vaso de almacenamiento, y hacia la superficie por material biogénico (de bofedal) de hasta 1.50 m de potencia. Alrededor de la zona de inundación, se tiene rocas calizas de la formación Arcurquina. A nivel geomorfológico, la presa Hayculli se encuentra ubicada en una depresión natural, valle glaciar flanqueado por colinas bajas, generando un cierre natural, donde se emplazará el dique de presa, el piso de valle está constituido por un humedal amplio de baja pendiente, latitudinalmente, se encuentra entre los 4300 msnm. Geológicamente, el vaso y dique de almacenamiento, tiene como basamento rocoso a unidades de caliza de la formación Arcurquina, en el extremo sur (parte alta del vaso de almacenamiento, y rocas ígneas pertenecientes al Plutón de Charamuray (Paleógeno Neógeno), de composición Diorítica. Las estructuras encontradas como pliegues (sinclinal y anticlinal), fallas inversas y normales, en su mayoría se ajustan al modelo tectónico andino con dirección NO-SE ya también E-O (como la deflexión de Abancay. Hidrológicamente la cuenca de aporte hídrico de 4.56 km2, puede generar un volumen de 1´133,332 m3, mientras que, topográficamente el vaso de almacenamiento, a un nivel de 5 m de altura presa, puede almacenar u volumen de 951,790.59 m3 de agua aproximadamente. Desde el punto de vista de permeabilidad se puede indicar que el estribo izquierdo y derecho de la presa constituido por depósitos glaciáricos, tienen un nivel de infiltración que va de media a baja (10-5 -10-6), la zona media y vaso de almacenamiento constituido por sedimentos biogénicos, tiene una capacidad de infiltración de baja a media baja (10-6 – 10- 7), el cual garantiza la estanqueidad del vaso de almacenamiento. De acuerdo con el estudio geofísico, por el método de refracción sísmica, se ha llegado a diferencia 3 estratos principales, el primero corresponde a un suelo fluvioglaciar medianamente denso a denso que oscila de 2-3m, que tiene velocidades de ondas compresionales (Vp) que varía de 600-1500m/s y velocidades de ondas de corte (Vs) que varía de 300-400m/s. Según el análisis granulométrico según clasificación SUCS, La constitución de los suelos en fondo del área de desplante del eje de la presa en todos los puntos explorados es de tipo CL (arcillas de baja compresibilidad con arena). De acuerdo a los ensayos geofísicos, indican que la estructura se cimentara sobre depósitos morrenicos que tiene una potencia que varía de 10 a 20 m, con capacidad admisible promedio de suelo de fundación para la cimentación según criterios de Terzaghi, Meyerhof y Vesic promedio de 1.13 kg/cm2 para el lado del estribo izquierdo, 1.11 kg/cm2 para la zona del estribo derecho y de 1.04 kg/cm2 en el centro del eje de presa.