microzonificacion de suelos del cusco

5/13/2018 Microzonificacion de Suelos Del Cusco

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MICROZONIFICACION DE LA CIUDAD DEL CUSCO

Par: Juan Mene'ndez Garcia *RESUMEN

EI presente trabajo se refiere a descripcion de los estudios que perrnitiran una Micr020nifica-cion de los suelos subyacentes de la ciudad del Cusco, comprendiendo la forrnacion geologica queevidencia las diferencias de suelos superficiales; las caracteristicas de los estratos, que en algunoscasos Ilegan a profundidades entre 30 y 50 rn, como tarnbien las condiciones en que se encuen-tran y mostrar algunos parametres de comportamiento rnecanico,Se advierte el estado y partlcularrdades de los taludes naturales de los cerros que rodean a laciudad y el riesqo en que se encuentran las viviendas ubicadas en esta zona, igualmente sobre laaccicn erosiva de los rios que atraviezan por la ciudad.Se muestra una posible correlacion entre las caracteristicas de los suelos y las intensidadessismicas haltadas a partir de la evaluacion del comportamiento de las edificaciones en el sisrno de1986.Finalmente se proponen una serie de estudios y acciones para la mlcrozonificacion y la nece-sidad de asumir la responsabilidad por parte de las instituciones yautoridades.

MICROZONIFICACION DE LA CIUDAD DEL CUSCO1.- Caracterfsticas Generales de los Suelos de la ciudad del Cusco

La ciudad del Cusco esta ubicada en el inicio del Valle del rio Huatanay con un ancha nomayor a los 3.00 km., rodeada par cerros, presentanda dos zonas muy diferenciadas, el fondo delvalle y las elevaciones que la circundan; en el origen del valle y parte de las elevaciones se encuen-tran ubicadas las construcciones de mayor importancia de la ciudad desde el incanato, la colonia,constituyendo actual mente el casco historico=rnonumental.La parte baja del valle y el resto de elevaciones conforman la zona de expansion de la CIUdad diferenciandose en que las urbanizaciones se van ubicando en el valle, mientras que las parteselevadas (cerros) son ocupados par los asentamientos urbano-populares.Los suelos del valle tienen diferentes orrqenes desde depositos lacustres, lago de Marklll, lasterrazas aluviales formadas por los rios, los depositos coluviales a manera de conos deveccion has-ta rellenos recientes, esta ccnforrnacion define, en primera instancia una distribucion que puede

cansiderarse como una zonificacion geologica.Superficial mente y hasta donde se han ejecutado perforaciones se encuentran suelos cuyas

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constantes fisicas definen zonas diferenciadas.Otra condicion de los suelos de la ciudad del Cusco es la que presentan los rellenos de loscauces de los rios Huatanay, Tullumayo, Chunchulmayo y Retiro que constituyen los actuatesprincipales avenidas Sol, Tullumayo, Ejercito y Hetrro.Rellenos recientes aun no consolidados y apoyados en los antiguos lechos de r ios, cuyas pro-fundidades varian entre 1.50 y 4.00 m. y los anchos alcanzan hasta 50.00 m.Se presentan estratigrafias tipicas de zonas cuya ubicacion topoqrafica corresponde a la si-

guiente distribucion:Zona Baja 1:

Donde se ubican el Aeropuerto, urbanizacrones populares y el Parque lndustrial."La estratigrafia que se muestra en el perfil correspondiente Grafico 2, esta caracterizada porconstituirun deposito lacustre en el inferior y fluvial superficial mente constituyendo capas sucesi-vas de arcillas limosas y arenas y gravas apoyadas en un estrato de arcilla compacta a los 33.00 m.de profundidad.

EI nivel freatico se encuentra a partir de 0.50 m. EI estrato superficial apto para recibir cimen-tacion tiene las caracterfsticas siguientes:La relacion de vaci os lIega a valores de 0.78.Las humedades son mayores a las de saturacion, 29 0/0.La resistencias al corte varian entre de 0.25 a 0.45 kg/cm2.

Las cimentaciones de viviendas populares presentan permanente humedad.Zona Alta 2:

Ubicada al Sur Este de la ciudad, proxima a ta anterior, pero con un desnivel del orden delos 30.00 0\, a manera de una terraza, canstituida par depositos de capas alternadas de arena, ar-cilia arenosa, tripoli calcareo de color blanco lIamado ccontay. De esta zona se tiene dos perfi-les uno de allos de prospeccion geafisica (1) de 70.00 m. de profundidad y el otro de prospeccionrnecanlca (2) de 12.00 m. de profundidad, Grafico 2.

Hasta los 12.00 m. no se detecto el nivel freatico en el sector estudiado, habiendose registra-do resistencias al cortante entre 0.84 a 2.10 kg/cm2. en ensayos de veleta.Las presiones admisibles alcanzan 3.00 kg/cm2. en suelos gravo-arcillosos compactos entre2.50 m. hasta 5.00 m.

Zona Centro 3:Esta zona se considera como aquella que esta caracterizada por rellenos en las cuencas de

r ios, es la de mayor requerimiento de uso del centro de la ciudad principalmente la Avenida Sol,zona corrercial, edificios de gran volumen y peso.Superficialmente se presentan rellenos no consolidados constituidos por desmontes y desoer-dicios de la ciudad, los Que se apoyan en los lechos de los r ios que atraviezan la ciudad.Los lechos estan constituidos par gravas y arenas con contenido de limo, cornpactos, Estossuelos estan ubicados de 4.00 m. a 5.00 m. por debajo del ruvel actual de oista.EI nivel freanco se encuentra a una profundidad de 3.50 m. y las presiones admisibles son

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PERFILES ESTRATIGRAFICOS DE ZONAS CARACTERIZADAS

ZONA BAJA

PERFORACION

ZONA ALTAPAP SPECCIONGEOFISICA

ZONA CENTRO

PERFORACI ON2

CAUCE DE RIO3

TEARAZA4

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Arcili. Vgro...arenas.

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Turba y GM Grava nrnosaarcilla Jaranon35 00

GRAFICO 2Turba V

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Arclllellarenosa

5500Arena

Arc,lIaY'T.urba

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mayo res a 1.00 kg/cm2. a lcanzando hasta 1.60 kg/cm2.Las areas entre las cuencas formando platafotrtu:ls elevadas estan constituidas por material

coluvial que vendrian a ser los conos deveccion de las cuencas Saphi y Picchu, caracterizadosporque superficialmente y hasta profundidad de 3.00 a 5.00 m. se encuentran arcillas compre-sibles, limos y arenas finas apoyados en gravas y arenas gruesas con presencia de boloneria empa-cados en limos y cornpactos con densidades relativas hasta de 75 0/0. EI nivel freatico se detectaa partir de los 4.00 m. de profundidad.

Las presiones admisibles en los estratos de arcillas y limos varia entre 0.80 kg/cm2. hasta1.50 kg/cm2, Grafico 3.2.- Aspectos Generales a tenerse en cuenta en los estudios de Microzonificaci6n de la ciudad delCusco:

a) Geologia (3): La geologia de la CUenG8 del Cusco esta constituida por las formacionessigu ientes:Depositos Cuaternarios:

Terraza fluvial 1Terraza fluvial 2Terraza fluvial 3Flujos de lodo

Depositos Lacustres (tormaclon San Sebastian)Intrusivo de SaccsavhuamanGrupo Capas RojasForrnacion Yuncaypata, Grafico 1.

b) Topografia: EI hecho de que la ciudad del Casco este ubicada en el fonda del valle yparte de la expansion urbana ocupe los cerros circundantes, hace que los taludes natu-rales sean alterados y desestabilizados par la construccion de vias de acceso, variaciondel escurrirniento de las aguas de lIuvia y la consecuenta infiltracion en el macizo, por10 que se requiere de la identificaci6n de zonas con riesgo de estabilidad; adernas se de-be agregar el efecto erosivo de los rios desde las partes altas de las cuencas, hasta las en-tradas a las canalizaciones, produciendose desllzarruentos can el inminente peligro derepresamiento e inundacion del casco historico=monurnental de la ciudad.En los ultrrnos afios ya se han producido desllzarnientos de taludes naturales tanto fue-ra de la ciudad como en urbanizaciones populares. En la evaluacion de dafios ocasiona-dos por el sismo de 1986, el INC ha registrado inmuebles seriamente dafiados por de-rrumbes en la zona norte de la ciudad en el sector eorrespondiente al talud debajo delas ruinas de Sacsayhuamim.

c) Tipos de suelos (4): De acuerdo a la descripcion de la estratigrafia de los suelos subva-centes de las zonas caracterizadas, existen sectores altos constitu idos por suelos gruesoscornpactos, con niveles freaticos a partir de los 4.00 rn., luego se tienen zonas con sue-los fin os, en la superficie, plastrcos y no plasticos con el nivel freatico casi superficial,suelos deformables y finalmente rellenos recientes sobre lechos de rios que fueron ca-nalizados.

d) Correlaci6n de caracteristicas de los suelos can intensidades sisrnicas (5): Correlacio-nanda las caracterfsticas de los suelos subyacentes en las zonas establecidas y las in ten-sidades obtenidas en el trabajo sabre estimaci6n de intensidades sfsmicas MM, realizadopor el Ing. Malpartida (+ 5) se tiene los resultados siguientes:

En la Zona Baja 1, y parte de la Zona Alta 2, conformada par suelos Lirnosos yArcillosos can un rango de M6dulos de Elasticidad de 62 a 187 kg/cm2, obtenidos

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a partir de la Resistencia a'lCorte (7), correspohden grados de intensidad de VIIMM.En el resto de II Zona Alta 2, los rangos del Modulo de Elasticidad alcanzan valo-res de 630 a 1,260 kg/cm2, correspondiendo a suelos Gravo-Arcillosos cornpac-'tos, cuyas intensidades alcanzan a VI MM.En la Zona Centro distribuida en terrazas, 4, se tiene rangos del Modulo de Elasti-cidad de 92 a 277 kg/cm2. correspondiendo a suelos Limosos con intensidad VIMM.

Finalmente la evaluacion del comportamiento de los suelos subyacentes de la ciudaddel CU5CO,ante carqas estaticas, dinamlces y accidentes naturales, con fines de una rni-crozonificaci6n funcional, debera ser realizada con los trabajos y estudios siguientes:Recopilaci6n y sistematizaci6n de la informacion existente.Estudios Geoloqicos, Geotectonicos y Geodlnamicos.Estudios de Sistnologia Regional y Local.Estudios Geotecnicos V de Mecanica de Suelos.Estudio de I B I t Cuencas HidrogrMicas.Estudio de la Estabilidad de taludes naturales para la sectorizacion por coeficien-tes de seguridad.Estudio de Respuestas del Terreno con Instrumentaci6n Sismica.

Todas las actividades propuestas deberan ser realizadas V financiadas par institucionescomo la Municipalidad. Instituto Geofisico del Peru, lnstrtuto Nacional de Cultura yentidades nacionales e internacionales relacionadas con la preservacion del patrimoniohist6rico-monumental, en coordinaci6n con la Universidad Nacional San AntonioAbad del Cusco.

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