PROYECTO:

CONSTRUCCION DE LA PRESA DE YANACOCHA

INFORME TECNICO

GEOLOGIA, GEOTECNIA Y ESTUDIO DE CANTERAS

CON FINES DE LA CIMENTACION DE LA REPRESA DE YANACOCHA

UBICACIN

LUGAR : Villa de Pasco DISTRITO : Tinyahuarco PROVINCIA : Pasco DEPARTAMENTO : Ancash

REALIZADO POR : FOURTH BUILDING COMPANY

Nombre: Jimmy Ola machaca Cdigo: 2011- 041623

1.1 Antecedentes del Proyecto. La laguna Yanacocha es fuente de aporte de recurso hdrico a la quebrada Yanacocha, parte de este recurso se pierde en las pocas lluviosas de noviembre a abril. En la actualidad la Laguna Yanacocha cuenta con una estructura de almacenamiento muy antigua, la cual se encuentra deteriorada y en mal estado. Esta estructura est conformada por un dique de tierra y concreto, una obra de captacin y un aliviadero de demasas. El Gobierno Regional de Pasco en su afn de incrementar el volumen de almacenamiento de aguas en la represa Yanacocha, realizo diversas obras para su funcionamiento, siendo estas: construccin de un canal de alivio y una estructura de descarga de agua de la represa; las estructuras antes mencionadas presentan problemas en su diseo hidrulico y estructural; adems durante la ejecucin de las obras se desestabilizo el dique de la represa, esto trajo como consecuencia la aparicin de filtraciones en diferentes lugares de la represa y haciendo que las aguas almacenadas en la represa se pierdan hacia la quebrada y as disminuyendo su volumen de almacenamiento. Estas filtraciones han causado la inestabilidad del dique, lo que podra ocasionar el colapso de la represa, esto representa un riesgo latente para el Centro Poblado La Villa de Pasco, por este motivo es de suma importancia le ejecucin de la Reconstruccin de la Represa Yanacocha.

1.2 Objetivos del Estudio. El objetivo principal es lograr el riego de las reas de cultivo del Centro Poblado Villa Pasco mediante el almacenamiento de las aguas provenientes de la cuenca colectora de la laguna Yanacocha, para lo cual se construir la Represa Yanacocha. Este objetivo se concreta con la elaboracin del presente proyecto: Construccin de Represa Yanacocha de tierra homognea con sus respectivas obras conexas: estructura de descarga hacia canal de riego, estructura de descarga hacia quebrada, aliviadero de demasas con poza disipadora. Asimismo comprende el proyecto de la Lnea de Conduccin en una longitud de 500.0 metros lineales, mediante su revestimiento con concreto fc=175kg/cm2. Con la ejecucin de la obra se mejorar el riego de 450 hectreas beneficiando a una poblacin de 1 409 habitantes, del centro poblado Villa Pasco.

CAPITULO I : GENERALIDADES 1.3 Ubicacin Geogrfica y Poltica

El proyecto tiene la siguiente ubicacin:

Ubicacin Poltica: Regin : Pasco Departamento: Cerro de Pasco Provincia : Pasco Distrito : Tinyahuarco Lugar : Villa de Pasco

Ubicacin Geogrfica. Latitud Sur : 10 4040 Longitud Oeste: 76 1522 Altitud : Dique de la Represa a 4,320.00 msnm y el rea de riego a

4,200 msnm.

Ubicacin Hidrogrfica: Cuenca : Ro San Juan Sub-Cuenca : Ro Ocshapampa Micro-Cuenca: Quebrada Yanacocha.

1.4 Descripcin del Proyecto. Las obras principales consideradas en el proyecto son: 01 Represa de Tierra, con sus respectivas obras conexas y Canal de Conduccin. A continuacin se describen las caractersticas de las estructuras consideradas:

1.4.01 Presa de Tierra Homognea.

La Presa Yanacocha, est conformada por un dique de tierra homognea con taludes aguas arriba de 4:1 (H:V) protegido con una enrocamiento de dimetro promedio 0.35m y con un talud aguas abajo de 2,5:1 (H:V), terminando en una corona de cota 4253,65 msnm y 4,50 m de ancho, con la finalidad de brindar acceso peatonal. En el talud en contacto con el agua (anterior), debajo del enrocado se prev la colocacin de un geotextil NT 3000, Geomembrana y un geotextil NT 3000, seguidamente se colocara un filtro conformado de arena gruesa y grava de 3 con espesor de 0,10 m, con un talud en la divisoria de 4:1 (H:V).

Al pie del talud posterior de la presa se ha diseado un sistema de drenaje con filtro de acuerdo a diseo el que se conecta a una chimenea recta de filtro de espesor 1.20 m.

1.4.02 Cimentacin de la Presa. Con la finalidad de obtener una buena cimentacin se hace necesario el despalme del material vegetal en una profundidad de 1.50 m abarcando el rea integral de apoyo de la presa. En toda la longitud del eje de la presa y en los niveles de cimentacin se proyecta un dentelln de ancho inferior de 4,00 m y una profundidad hasta de

2,50 m con taludes 1:1 en ambos extremos, resultando un ancho superior mximo de 9,00 m.

1.4.03 Sistema de Descarga de Servicio hacia Canal de Riego. La toma de servicio con su rejilla metlica permite descargar un caudal mnimo de 0,320 m3/seg, mediante una tubera de dimetro exterior 14 de material PVC-SAP C-10, igualmente reforzada con anclajes de concreto armado de espesor 0.40m, separadas 5.0m, en toda su longitud. En el extremo final de esta tubera se disea una poza disipadora de energa para continuar con la cmara de vlvulas de concreto armado que alberga la vlvula de compuerta de bronce 14 de dimetro de fierro fundido bridada, que controla la salida de agua hacia el canal de conduccin.

1.4.04 Sistema de Descarga hacia Quebrada Yanacocha. La toma de servicio con su rejilla metlica permite descargar un caudal mnimo de 0,320 m3/seg, mediante una tubera de dimetro exterior 14 de material PVC-SAP C-10, igualmente reforzada con anclajes de concreto armado de espesor 0.40m, separadas 5.0m, en toda su longitud. En el extremo final de esta tubera se disea una poza disipadora de energa para continuar con la cmara de vlvulas de concreto armado que alberga la vlvula de compuerta de bronce 14 de dimetro de fierro fundido bridada, que controla la salida de agua hacia la Quebrada.

1.4.05 Aliviadero de Demasas. Se ha diseado un vertedero lateral de demasas aguas arriba del lado derecho del coronamiento de la presa, con el objeto de evacuar un caudal mximo transitado de 10,22 m3/seg con un ancho del labio vertedor de 5,50 m y una altura total de 1.50m a la cota de 4253.65 msnm. Luego del vertedero lateral, contina el canal abierto rectangular de ancho 2,00 m, con un pequeo tramo de conducto cerrado conformado una alcantarilla de longitud 10,00 m y 2,00 m de alto. Prosigue canal de concreto armado, rpida de descarga con un ancho de 2,00 m hasta la poza disipadora de dimensiones descritas en los planos respectivos. Todas las estructuras antes mencionadas sern de Concreto Armado fc=210kg/cm2. En el siguiente Cuadro N01, se muestran las caractersticas del embalse Yanacocha.

Cuadro N01: Caractersticas de Embalse Yanacocha.

PRESA YANACOCHA

Descripcin Cantidad Unidad

Tipo de presa: Homognea

Altura Mxima de la Corona 8,00 mts

Ancho de Corona 4,50 mts

Longitud de Corona 135,00 mts

Talud aguas arriba 4:1

Talud aguas abajo 2.5: 1

Nivel de Aguas Mnimas (NAMI) 4246.85 msnm

Nivel de Aguas de Operacin (NAMO) 4 552.15 msnm

Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias (NAME) 4 553.15 msnm

Nivel de la Corona (NC) 4 553,65 msnm

Caudal de Servicio 0,32 m3/seg

Caudal Transitado de Alivio de Mximas Avenidas 12,22 m3/seg

Volumen Mximo 3181 935 m3

Volumen til 2730 591 m3

Volumen Muerto 406 564 m3

Se han localizado canteras de materiales adecuados para la represa:

MATERIAL

UBICACIN

DISTANCIA A PRESA

Material Suelto

Trocha Carrozable de acceso

0,80 km

Roca, piedra chancada

Km 285 Carretera Central

16,00 km

b.8.2) Canal de Conduccin A la salida de la Estructura de Descarga de Servicio se proyecta la construccin de un canal rectangular de Concreto simple fc=175kg/cm2 con una capacidad de conduccin de 320l/s de dimensiones 0.8x0.60m y un espesor de 0.15m, que tendr una longitud de 500,00 metros lineales, el cual se empalmara al canal de concreto actual existente.

1.5 Condiciones Climatolgicas. La temperatura media mensual estimado para la zona del proyecto, Represa Yanacocha vara entre 4.06 a 5.82 C, con una precipitacin media mensual de 104.1 mm y 1,186.96 mm al ao. Tambin se presenta una humedad relativa ligeramente alta que vara entre 73.9 a 86.3 %, informacin tomada de la estacin Meteorolgica de Cerro de Pasco, prxima al rea del proyecto. Para mayor detalle vase Anexo N03: Hidrologia.

1.6 FASES DE DESARROLLO DE ESTUDIO

El presente estudio ha sido desarrollado en tres grandes fases:

A).- FASE I - FASE DE INVESTIGACIONES DE CAMPO:

Son aquellos trabajos que se desarrollan en el rea de emplazamiento de la Laguna Yanacocha y en las Canteras seleccionadas; que tienen como objetivo principal recopilar informacin in situ referida a aspectos geolgicos y geotcnicos.

El trabajo de fundamental importancia en las investigaciones de campo del estudio, es la determinacin del Perfil estratigrfico del suelo de cimentacin hasta una profundidad de inters segn el anlisis que se desarrolle; el cual puede ser identificado razonablemente mediante la excavacin de calicatas, la utilizacin de tajos naturales o artificiales. Para el caso de la evaluacin de canteras la profundidad de investigacin corresponde a aquella que permita estimar la potencia del material aprovechable.

La profundidad de inters para el Represamiento de la Laguna Yanacocha es 20.00m, se toma en cuenta la altura de la carga til sobre de la Presa Proyectada que es igual a 11.50 m., por lo que para las siguiente etapa de estudio del presente proyecto se debe realizar estudios hasta una altura de 20.00m mediante perforaciones rotativas de diamantina

La profundidad de las calicatas ser hasta encontrar el basamento rocoso y tendrn el propsito de establecer la potencia de la cobertura fluvio-aluvial, que cubre gran parte del rea del embalse, particularmente para establecer sus condiciones de impermeabilidad y para analizar la posibilidad de su utilizacin como material de construccin para la Presa .

Para cada una de las calicatas excavadas en el rea de emplazamiento de la Laguna Yanacocha y en la zona seleccionada para las Canteras, se han realizado los ensayos de campo que a continuacin se detallan:

- Descripcin del perfil estratigrfico de los suelos segn Norma ASTM D 2487:

Destinado a conocer las caractersticas del suelo de cimentacin hasta una profundidad igual a la de la calicata excavada en base a propiedades fsicas y que se refieren bsicamente al color, consistencia, forma de partculas, tamao mximo de piedras, cobertura general, etc.

Complementariamente a este trabajo, se ha efectuado una auscultacin en campo del estado de compacidad del suelo de cimentacin en su estado natural, descripcin de la clasificacin de los materiales de excavacin, identificacin de la estabilidad de las excavaciones efectuadas y anlisis del uso del material natural como material de relleno de las excavaciones efectuadas. Para el caso de calicatas ubicadas en zona de Canteras, se evaluar las caractersticas ms relevantes para su utilizacin como material de construccin de la Presa.

- Muestreo de suelos en calicatas excavadas segn Norma ASTM D 420:

En las calicatas excavadas se ha efectuado la toma de muestras de los estratos que conforman el suelo de cimentacin acorde a las recomendaciones de la Norma E.050. Para todos los casos, se ha extrado muestras alteradas del tipo Mab (Muestras alteradas en bloques) e inalteradas del tipo Mib (Muestras inalteradas en bloques), por tratarse de un material cohesivo (limo, arena limosa y arcilla).

- Ensayo de permeabilidad vertical in situ:

Los ensayos de permeabilidad vertical con Nivel variable in situ considerando una napa fretica profunda, han sido realizados en el rea del Eje de la Presa Challhuacocha, utilizando un tubo PVC de 4 de dimetro y una carga variable de agua con un mximo de 2.0 m. Los valores obtenidos estn expresados en cm/s y permiten determinar las condiciones de impermeabilidad del terreno sobre el cual se han de almacenar las aguas de la Presa hasta una profundidad mxima de 3.00 m.

B).- FASE II - FASE DE ENSAYOS DE LABORATORIO:

Son aquellos trabajos que se desarrollan en un laboratorio de Mecnica de Suelos y que tienen como objetivo principal determinar las propiedades fsicas y geomecnicas de los suelos de cimentacin del Represamiento Proyectado de la Laguna Yanacocha.

En esta fase se desarrollan los Ensayos de Laboratorio de Suelos para las muestras alteradas e inalteradas recogidas en la fase de Investigaciones de campo en cada una de las calicatas excavadas. Los Ensayos de Laboratorio utilizados son los que se presentan a continuacin:

ENSAYO FISICO PARA SUELOS NORMA USADA

- Descripcin visual manual ASTM D 2488

- Contenido de humedad ASTM D 2216

- Anlisis granulomtrico por tamizado ASTM D 422

- Lmite lquido y lmite plstico ASTM D 4318

- Clasificacin unificada de suelos ASTM D 2487

- Corte Directo ASTM D-3080

- Prctor Modificado ASTM D-1557

ENSAYO FISICO PARA AGREGADOS NORMA USADA

- Descripcin visual manual ASTM D 2488

- Contenido de humedad ASTM D 2216

- Anlisis granulomtrico por tamizado ASTM D 422

- Lmite lquido y lmite plstico ASTM D 4318

- Clasificacin unificada de suelos ASTM D 2487

- Peso Especfico y Absorcin de agregados ASTM C-127, ASTM C-128

- Peso Unitario de agregados ASTM C-29

ENSAYO FISICO PARA ROCAS NORMA USADA

- Densidad, Absorcin y Porosidad de la Roca

- Descripcin Petrologa de la Roca

Los Ensayos fsicos para suelos y materiales de canteras se han efectuado en el Laboratorio de Mecnica de Suelos de Engineers G@ Company S.A.C. ubicado en la ciudad de Ayacucho; los ensayos para rocas en el Laboratorio de Mecnica de Rocas de la Facultad de Ingeniera de Minas, Geologa y Civil de la UNSCH; estos ltimos ubicados tambin en la ciudad de Ayacucho.

C).- FASE III - FASE DE TRABAJOS DE GABINETE:

Son aquellos trabajos que tomando como informacin base la recopilada en las fases de campo y laboratorio, permiten determinar mediante la utilizacin de los Mtodos comunes de la Geotecnia valores y cualidades de diseo requeridos en el proyecto y construccin de las obras de cimentacin para la Presa Proyectada Yanacocha, tales como:

- Capacidad de carga admisible por falla al corte para carga vertical

- Capacidad de carga admisible por falla al asentamiento y determinacin del asentamiento para carga vertical

- Capacidad portante

- Agresin qumica del suelo al concreto de la cimentacin

- Parmetros de diseo sismoresistente

- Clasificacin de materiales de excavacin

- Estabilidad del talud natural y de corte

- Estabilidad de las excavaciones

- Uso del material procedente de excavaciones

- Tipo de cimentacin recomendada

- Condiciones de cimentacin de la Zona de cierre de la Presa

- Condiciones de cimentacin del rea del Embalse

- Condiciones de impermeabilizacin de la Zona de cierre de la Presa

- Condiciones de impermeabilizacin del rea del Embalse

CAPITULO II: GEOLOGIA

GEOLOGIA DE LA ZONA

2.1.- Geomorfologa

El rea regional ms importante en la zona es la Superficie Puna, donde se distinguen fcilmente 2 bloques principales, uno Occidental y el otro Oriental correspondientes a la cordillera Occidental y al Altiplano, respectivamente. La glaciacin pleistocena ha modificado notablemente la Superficie Puna; pero, de un modo general se considera que el bloque occidental fue un lugar de erosin, mientras que el oriental fue de depsito. Esta Superficie se ha formado al final del Mioceno en una variedad de rocas, consistentes principalmente de sedimentos cretceos y volcnicos terciarios. En la parte occidental del rea, la superficie Puna est mucho ms afectada por la etapa de la erosin CAON, es decir, por el actual ciclo de erosin, siendo cortada por quebradas de laderas abruptas que en los ros principales tienen 2000 m o ms.

El principal punto de inters en la historia geomorfolgico del rea es que sta muestra tanto la forma como la magnitud con la cual los Andes se convirtieron en una cadena montaosa. Est claro que la forma fue de levantamiento, probablemente por fallas limtrofes a lo largo de ambos lados del bloque montaoso. La Superficie Puna fue entonces levantada desde casi el nivel del mar hasta una altura de 5,000.0 m, llevndose a cabo este levantamiento en dos fases sealadas por erosiones Valle y Can.

La mayora de los otros factores geomorfolgicos tales como acumulacin de depsitos aluviales, formacin de terrazas, etc., han ocurrido dentro de la etapa de Can. La formacin de terrazas marca el ltimo movimiento de elevacin de la etapa Can.

2.2- Geologa Regional

Se ha utilizado la Carta Geolgica de INGEMMET, donde la Laguna Yanacocha, se encuentra en el cuadrngulo geolgico 17-h cerros de pasco, a escala 1:100,000, las unidades geolgicas que afloran ,como se muestra en la Figura N 02. En el rea de emplazamiento se han reconocido unidades lito estratigrficas, que pertenecen al Mesozoico superior e inferior.

2.3. Estratigrafa

En la zona de ubicacin de la Laguna Yanacocha, predomina una topografa suave y ondulada en gran parte de la regin.

2.4 .- Geologa Local

El tipo de suelo que conforma la laguna Yanacocha son cubiertas de depsitos Aluviales, como arenas, gravas arcillosas y limosas, por sectores presentan formacin de calizas.

2.5.- Geodinmica Externa

En la zona de cierre no se han observado procesos geodinmicas de Inestabilidad de Talud, como; deslizamientos, derrumbes, cada de bloques, flujos, etc. . Los observados coinciden con derrumbes de bloques rocosos, como consecuencia de los grandes perodos de lluvias, pero que son de magnitud leve y no son determinantes en los criterios de diseo de la Presa Yanacocha

La actividad geodinmica externa sobre el emplazamiento de la Presa Yanacocha se encuentra relacionada bsicamente a la presencia de materiales coluviales y los derrumbes de bloques rocosos de naturaleza volcnica (Derrames volcnicos tipo aglomerados) por accin de la gravedad y en pocas de lluvias intensas.

2.6 Estabilidad De Taludes

La estabilidad de los flancos del vaso en general es aceptable; es conformado por calizas de 100 m. de grosor, perteneciente a la formacin De calizas, los taludes que predominan alcanzan valores inferiores a 60; si bien en algunos casos en la margen izquierda del embalse (Parte central) se presentan taludes superiores a 60; estos no presentan evidencias de desprendimientos recientes de gran magnitud.

En los flancos del embalse, conformados por los depsitos aluviales, predominan las pendientes inferiores a 20 y en algunos casos sub-horizontales (Parte baja del valle), por lo que no se prevn que existan movimientos de masa de gran consideracin que afecten la seguridad de las obras proyectadas.

2.7 Sismicidad

Desde el punto de vista ssmico, el territorio Peruano, pertenece al Crculo Circumpacfico, que comprende las zonas de mayor actividad ssmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se diferencian por su mayor menor frecuencia de estos movimientos.

Acorde al Mapa de zonificacin ssmica del Per y al Mapa de mximas intensidades ssmicas del Per presentados en la FIGURA N 03 y FIGURA N 04 respectivamente, se desprende que el rea en estudio se encuentra en la Zona III correspondiente a una zona de sismicidad Alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos en la Escala de Mercalli modificada de VI a VII grados de intensidad. Asimismo en la FIGURA N 05 se presenta el Mapa de iso aceleraciones del territorio peruano para un Periodo de Retorno de 475 aos, en donde se obtiene para el rea de estudio una aceleracin horizontal mxima de 0.30g.

2.8 Apreciacion Geologica

a).- El represamiento de la Laguna Yanacocha se encuentra sobre un tramo encaonado del mismo, con un eje de presa proyectada en forma de U con los flacos inclinados.

b).- En general a lo largo de la seccin de cierre, se infiere que la roca sedimentaria (caliza), se encontrarn con diferencial grado de meteorizacin, fracturamiento y resistencia; con tendencia natural a mejorar sus caractersticas geomecnicas en profundidad y que deben ser corroborados con los resultados de las investigaciones con Sondeos de Perforacion con diamantina que se recomiendan para la siguiente etapa de elaboracin del presente estudio.

c).- Los afloramientos rocosos se muestran afectados por sistemas de fracturas y/o diaclasas inclinadas con un angulo de 50 en direccin Nor-este

d).- Vaso: El rea del embalse, involucrar a las siguientes unidades lito estratigrficas: Formacin De calizas (Calizas masiza) y a los depsitos Aluviales; predominan la caliza que cubren la parte baja y los flancos del embalse.

e).- La cimentacin de la Presa Proyectada (Laguna Yanacocha) y que est constituida por la roca caliza, con presencia de fuertemente fracturada y/o diaclasas tiene una capacidad portante muy alta y que se encuentra gobernada por la media a alta resistencia a la compresin simple de la matriz (1,178.0 Kg/cm2)

CAPITULO III: INVESTIGACIONES EFECTUADAS

3.1.- INVESTIGACIONES DE CAMPO

Las investigaciones de campo que se describen en este Captulo son aquellas destinadas al anlisis geotcnico del emplazamiento de la Presa proyectada sobre la Laguna Yanacocha. Las investigaciones destinadas a la evaluacin de Canteras se tratarn exclusivamente en el Capitulo VI, del presente Informe.

Los trabajos de campo han sido realizados por el Consultor y su personal profesional, tcnico y obrero entre los das 28 de Diciembre al 06 de Enero de 2010 y han consistido bsicamente en:

a).- Evaluacin geolgica-geotcnica in situ del suelo de cimentacin ubicado sobre el emplazamiento de la Laguna Mucurca.

b).- Excavacin de 04 calicatas de 1.50 m. x 2.10 m. por 2.0 m. de profundidad, a la cual se encontr claramente el basamento rocoso de Caliza maciza, tomando en cuenta las variaciones geolgicas de campo.

c).- Toma de muestras alteradas e inalteradas en cada una de las calicatas excavadas, que permitan la ejecucin de ensayos de laboratorio y recopilacin de informacin, destinada a obtener las propiedades fsico-mecnicas y qumicas de los suelos.

d).- Se realiz una Prueba de Permeabilidad vertical de carga Variable in situ (Ensayo Lefranc), en el rea del Eje de la Presa Challhuacocha, y muy cerca de la ubicacin de la calicata excavada C.04.

e).- Toma de muestras alteradas de las canteras de agregados y afirmado, que permitan la ejecucin de ensayos de laboratorio y recopilacin de informacin, destinada a obtener las propiedades fsico-mecnicas y qumicas de los materiales de construccin.

3.2.- Ensayos De Laboratorio

Los ensayos de Laboratorio se han efectuado para cada una de las muestras alteradas recogidas en las calicatas excavadas.

Estos han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecnica de Suelos de Engineers G@S Company S.A.C. ubicada en la ciudad de Ayacucho; acorde a los resultados presentados en anexo

Los ensayos para las muestras de matriz de roca han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecnica de Rocas de la Universidad Nacional de San Cristbal de Huamanga ubicado en la ciudad de Ayacucho

CAPITULO IV: GEOTECNIA DEL AREA DE EMPLAZAMIENTO DE LA PRESA

DE LA LAGUNA DE YANACOCHA

4.1.- DESCRIPCION DEL PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO DE CIMENTACION

4.1.1.- SUELO DE CIMENTACION EN EL EJE DE PRESA

El apoyo de la cimentacin de la Presa se debe realizar directamente sobre la roca, de tal manera que se debe despalmar la escasa cobertura aluvial y que no es mayor a 1.80 m. en toda el rea del eje de Presa.

4.2.- ANALISIS DE LA CIMENTACION

4.2.1.- CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR FALLA AL CORTE

En el clculo de la capacidad de carga admisible por falla al corte para el suelo de cimentacin en el rea de emplazamiento de la Represa Yanacocha, se considera que las estructuras se han de apoyar directamente sobre la roca Caliza, luego de despalmar la potencia de cobertura Aluvial y/o residual hasta una profundidad mxima de 2.0 m. y un mnimo de 0.40 m.

4.2.2.- CALCULO DEL ASENTAMIENTO

Para el anlisis de cimentaciones tenemos los llamados Asentamientos Totales, los que podran comprometer la seguridad de la estructura, si sobrepasa 5 cm que es el asentamiento mximo tolerable.

4.3.- Impermeabilidad De La Cimentacion

La matriz areno-limo-arcillosa de los suelos limosos y gravo-limo arcillosos predominantes en el rea del Eje de la Represa Challhuacocha, de acuerdo a los resultados obtenidos en las Pruebas de Permeabilidad in situ de carga variable, tiene caractersticas propias de material pobremente permeables con valores promedios de permeabilidad que van desde 10-4 a 10-5 cm/s.

4.4.- Estabilidad De Taludes

La estabilidad de las excavaciones que han de efectuarse en la construccin de la Represa proyectada sobre le embalse Yanacocha y sus obras conexas presenta el detalle siguiente:

- Para excavaciones en material comn suelto (como por ejemplo: ML, GC, GW-GM en estado suelto, material residual-aluvial) la apertura de zanjas se puede hacer con cortes verticales hasta alturas no mayores a los 3.00 m.; a partir de esta altura se requiere entibar con las protecciones necesarias.

Los taludes de corte recomendados para las excavaciones que han de efectuarse en la construccin de la Represa proyectada y sus obras conexas, presenta el detalle siguiente :

- Para excavaciones en material comn, suelto a medianamente compacto (como por ejemplo: ML, GM en estado suelto) se recomienda un talud de 0.5:1 (H:V).

- Para excavaciones en material comn compacto a muy compacto (como por ejemplo: ML, GM-GC en estado compacto) se recomienda 0.25:1 (H:V).

- Para excavaciones en roca fija y roca suelta (como por ejemplo: andesita y toba en estado muy compacto a rgido) se recomienda 0.125:1 (H:V).

4.5.- Riesgo De Licuefaccion

No existe la mayor posibilidad de licuefaccin del suelo de cimentacin de la Represa proyectada sobre la Laguna Yanacocha, debido a su conformacin de basamento rocoso en estado preconsolidado y de consistencia rgida.

Las cargas de agua que actan sobre el macizo rocoso de cimentacin fuertemente fracturado pueden producir sobre la arcilla que rellena la apertura de las grietas un proceso lento de tubificacin que a la larga puede lavar totalmente este relleno y producirse un aumento de las perdidas de agua por filtracin en la cimentacin. Este hecho requiere que las fracturas sean selladas con lechada de agua-cemento mediante Inyecciones de impermeabilizacin.

4.6.- PARMETROS DE DISEO SISMO RESISTENTE

De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluacin de la sismicidad y los perfiles geolgicos-litolgicos para la zona de estudio, se ha determinado que para efectos del clculo de las fuerzas horizontales, que se han de ejercer sobre las obras proyectadas para la Presa Yanacocha, se debe considerar los datos siguientes:

- Tipo de Suelo : Perfil Tipo S1 (Segn Norma E 030)

- Factor del suelo :1.0

- Aceleracin horizontal mxima : 0.30g

- Factor de amplificacin por efectos locales : 1.00 (Este factor local se concentra en la prctica en toda

4.7.- Tipo De Presa Recomendada

Por la moderada capacidad portante existente a lo largo del eje de la Represa proyectada sobre el embalse de Yanacocha, se sugiere proyectar en orden de prioridad los siguientes tipos de Presas: Presa de gravedad, Presa de enrocado y Presa de tierra.

Para cada uno de estos tipos de Presas, se ha de considerar una profundidad de cimentacin como mnimo de 2.0 m. tomado desde el manto rocoso y que permita que las estructuras de cimentacin se apoyen directamente sobre el macizo rocoso conformado por Calizas macizas, ligeramente diaclasadas a fracturada.

La cimentacin del cuerpo de la Presa proyectada sobre la Laguna Yanacocha, requiere que sea estudiada a mayor detalle mediante perforaciones rotativas diamantina con una altura minima de 20.00 m. de profundidad, en puntos especficos de la zona de cierre de la presa.

- Realizacin de Ensayos de permeabilidad en cada uno de los sondeos y a diferentes profundidades. Ensayos del tipo Lefranc con carga constante y del tipo Lugeon a presin en roca.

- Realizacin de Estaciones geomecnicas; las cuales se encuentran ubicadas en el mismo punto de ubicacin de los Sondeos. Estas estaciones permiten realizar la Descripcin litolgica de la matriz y macizo rocoso de la cimentacin, muestreo de rocas y determinacin del valor del Rock Mass Rating (RMR).

Para llegar al nivel de cimentacin de la Represa y en la construccin de dentellones se requiere utilizar una voladura controlada que minimice su efecto sobre las diaclasas ya existentes disminuyendo la estabilidad del macizo rocoso y aumentando la posibilidad de filtracin de aguas por debajo de la cimentacin.

CAPITULO V: EVALUACIN DE CANTERAS DE MATERIAL DE CONSTRUCCIN

5.1.- Materiales De Construccion

Los materiales a ser usados en la construccin del cuerpo de la Represa proyectada sobre la Laguna Yanacocha, son los siguientes:

Material de agregado grueso: Este material se emplear en la preparacin del concreto requerido en la construccin de las diversas obras de la Presa.

Material de agregado fino: Este material seleccionado se emplear en la preparacin del concreto requerido en la construccin de las diversas obras de la Presa.

Material para terrapln y/o relleno comn: Este material de prstamo o propio ha de servir para conformar con material impermeabilizante del cuerpo de la Presa de roca proyectada.

Material de roca para enrocado: Este material seleccionado se emplear en la conformacin del enrocado del cuerpo de la Presa proyectada (pedraplen).

Material para impermeabilizacin: Este material de prstamo o propio, ha de servir para impermeabilizar cualquier terreno natural en contacto con agua y del cual se determine requiera su impermeabilizacin.

5.2 Ubicacin De Cantera

Luego de auscultar las inmediaciones del proyecto y de descartar canteras con deficiencias, se vislumbran canteras de material suelto apropiado para el cuerpo de la presa a una distancia de 0,80 km regresando por la trocha de acceso al lugar, dicha cantera posee las caractersticas de una arena limo arcillosa (ML - CL) de coeficiente de permeabilidad que pronostica la impermeabilidad y su uso para la presa.

El material rocoso y piedra chancad debe ser explotado en la zona de la Cantera de la Comunidad Cochamarca localizada a una distancia de 16,00 Kms

MATERIAL UBICACIN DISTANCIA A PRESA

Material Suelto

Trocha Carrozable de acceso

0,80 km

Roca, piedra chancada

Km 285 Carretera Central Cantera Cochamarca

16,00 km

En los anexos respectivos a Canteras, se comentan las interpretaciones de toda la informacin y resultados de las investigaciones de campo y laboratorio para todas las reas de prstamo y canteras de roca, asimismo se hacen las correspondientes indicaciones y comentarios acerca de la aptitud, volmenes disponibles y accesibilidad a las mismas.

Las canteras son aptas para ser utilizadas como materiales de relleno y aglomerantes del concreto.

5.3.- Investigaciones Efectuadas

5.3.1- Trabajos De Campo

Los trabajos desarrollados por el Consultor, fueron llevados a cabo durante el mes de Enero del 2010; Estos constituyen bsicamente en una prospeccin geolgica y geotcnica en el rea de las canteras citadas con la finalidad de caracterizar sus bondades como materiales de construccin.

Con la finalidad de obtener los parmetros fsicos y mecnicos de los materiales de la Cantera antes citados, se ha efectuado el recojo de muestras extradas en puntos elegidos al azar, segn la Norma ASTM D 420, de manera que permitan identificar las caractersticas promedio de dicho material y que servirn para efectos de ejecutar diversos ensayos en el Laboratorio de Suelos.

Es preciso indicar en este punto que, el recojo de muestras en un rea de emplazamiento relativamente amplia, debe involucrar y considerar un control permanente en obra, al menos de las caractersticas tcnicas ms importantes del material, puesto que la variacin heterognea comn en los suelos, podra alterar las propiedades inicialmente determinadas en el Laboratorio, y pueden ocasionar una mala calidad de construccin del afirmado, rellenos y concreto, si es que no se toman en cuenta los permanentes controles de calidad del material, durante la ejecucin de obra.

5.4.- ENSAYOS DE LABORATORIO

Los Ensayos de Laboratorio de Suelos para las muestras de material extradas en la Cantera, han sido desarrollados en el Laboratorio de Mecnica de Suelos de la Empresa Engineers G @ S Company S.A.C., de acuerdo a la siguiente relacin:

ENSAYO NORMA USADA

Anlisis granulomtrico de los agregados ASTM C 136

Gravedad especfica y Absorcin del agregado grueso ASTM C 127

Gravedad especfica y Absorcin del agregado fino ASTM C 128

Peso unitario del agregado grueso (suelto y compactado) ASTM C 29

Peso unitario del agregado fino (suelto y compactado) ASTM C 29

5.5. EXPLOTACION EN CANTERAS

Por el volumen de material granular, requerido para la construccin de las obras de la Represa Yanacocha, se recomienda que la explotacin sea realizada en forma mecnica, usando: tractor D6, cargador frontal, volquete de 10 m3, zarandas metlicas, motobomba de 6 y una chancadora.

5.5.1.- ANALISIS DEL MATERIAL DE CANTERAS

Acorde a los registros de la descripcin estratigrfica de las canteras analizadas en las progresivas 6+160, 6+780 y 10+420 del camino de acceso (villa de pasco Laguna yanacocha ), se ha determinado la presencia de suelos GC, CL, SM y SM-SC en la clasificacin SUCS, los que presentan las caractersticas de grava arcillosas, arcillas de baja plasticidad, arenas limo-arcillosas que se detallan en el Cuadro N 07 y pueden ser utilizados en la construccin de espaldones, presas de tierra homogneas y afirmado por su razonable estabilidad, as como parte de ncleos impermeables, por su grado de permeabilidad alrededor de 10-5 cm/seg. Es tambin este material de buenas caractersticas para su compactacin con equipo adecuado, resultando de estos trabajos una capacidad de carga elevada.

5.5.2..- Explotacion En Canteras

La explotacin de la roca en la Cantera, se realizar por el mtodo de explotacin a cielo abierto; la cual representa el caso ms corriente y ms sencillo, que se efecta cuando la roca se encuentra cerca de la superficie cubierto por una capa de poco espesor de material de cobertura, por tal motivo se desbroza y limpia de estas capas superpuestas, hasta quedar descubierto el afloramiento, luego se prepara un frente de cantera para realizar la voladura y se empieza a extraer atacndolo de afuera hacia adentro y de arriba hacia abajo, formando un plano escalonado o banco de altura fcilmente accesible.

El mtodo de explotacin a Cielo Abierto en la Cantera de roca presenta las ventajas siguientes:

- Existe un 100% de cantera donde aflora la roca.

- La cobertura que cubre el afloramiento, no es de consideracin y se puede fcilmente desbrozar.

- La explotacin a cielo abierto se puede realizar con variaciones de aumento o disminucin de volumen, de acuerdo a los requerimientos de obra.

- Con la extraccin, las prdidas son mnimas, pero consideramos solo el aprovechamiento del 70% y el otro 30% como material no aprovechable, por la presencia de fracturas y diaclasas.

- No se requiere material de sostenimiento y relleno

- Los costos son mnimos

CAPITULO VI : CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 Conclusiones y Recomendaciones.

La represa Yanacocha de altura maxima 8,00 mts, ancho de corona de 4,50 mts y longitud de corona de 135,00 mts, puede contener un embalse til de 3 137 156,33m3, lo que cubre las necesidades de riego del proyecto. Para su construccin se obtienen en las cercanas los materiales apropiados de material suelto impermeable y rocas de proteccin.

Las reas de cultivo beneficiadas se hallan en las inmediaciones del Centro Poblado Villa de Pasco para el riego de 450 hs y localizados en la jurisdiccin del distrito de Pasco, provincia Pasco, departamento y Regin de Cerro de Pasco.

Se recomienda, durante el proceso constructivo de la Represa Yanacocha, el control permanente de las caractersticas tcnicas ms saltantes de los materiales provenientes de las Canteras seleccionadas, puesto que la variacin heterognea comn de los suelos y rocas podra alterar las propiedades inicialmente determinadas en el Laboratorio y pudiese ocasionar una mala seleccin de los materiales de construccin.

En cada uno de los sondeos se deben realizar Ensayos de permeabilidad a diferentes profundidades (Ensayos del tipo Lefranc con carga constante y del tipo Lugeon a presin en roca).