Análisis Geológico Túnel 9 y Canal 9 Colca-Siguas

ANALISIS GEOLOGICO-GEOTECNICO – ESTRUCTURAL DE LOS PUNTOS
CRITICOS DEL TUNEL 9 Y EL CANAL 9 DEL SISTEMA HIDRÁULICO COLCA –
SIGUAS.
MARZO 2019
PRESENTADO POR: ING. ULISES RAMOS PATIÑO, CIP 62087
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INDICE
RESUMEN
1. INTRODUCCION.
2. GENERALIDADES
2.1. UBICACIÓN.
2.2. ASPECTOS GEOLOGICOS – GEOMORFOLOGICOS
2.3. ASPECTOD GEODINÁMICOS
3. ANALISIS Y PRESICIONES TOPOGRAFICAS, GEOMORFOLÓGICAS.
4. INSPECCIÓN E INTERPRETACIÓN GEOLÓGICA – GEOTECNICA – ESTRUCTURAL A
INTERIOR TUNEL.
4.1. 1ra ZONA. - Entrada del túnel 9.
4.2. 2da ZONA, Intermedia del túnel 9.
4.3. 3ra ZONA, Salida del Túnel 9.
4.3.1. Tramo de BLINDAJE.
4.3.2. Tramo de FISURAMIENTO.
5. INTERPRETACIÓN DE GEOLOGICA-GEOTECNICA-CANAL 9.
6. CONCLUSIONES.
7. RECOMENDACIONES.
8. ANEXOS - PANEL FOTOGRÁFICO.
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INFORME GEOLOGICO.GEOTECNICO-ESTRUCTURAL DEL TUNEL - CANAL 9
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo desde un punto de vista geológico –geotécnico detectar
y analizar las condiciones anómalas existente en el túnel 9 y el canal 9 del Proyecto Majes,
aprovechando el período de cierre de compuertas para los trabajos de mantenimiento
preventivo desde el 15, 16, 17 y 18 de marzo del 2019.
Esta evaluación nos permite manifestar los antecedentes geológicos-geotécnicos estimados
como causales del estado a nivel estructural actual del túnel y canal 9, reactivados
periódicamente por esfuerzos geodinámicos y la presencia de agua subterránea.
Para darle garantía de utilidad al túnel en el tiempo es necesario la actualización de la ingeniería
(topografía, reconocimiento geológico-geomecánico de los puntos críticos a interior del túnel,
muestreo geomecánico diamantino del macizo rocoso, análisis y planteamiento de soluciones
acorde a los resultados de estudio).
Recomendaciones preliminares que pueden ejecutarse para disminuir el riesgo de colapso
estructural, que se pueden ejecutar en superficie sin obstrucción de abastecimiento de agua:
- Descarga de material deteriorado sobre la corona y hastiales del túnel comprometido
con las deformaciones.
- Construcción de una malla de drenes profundos con encausamiento diferencial en el
talud superior e inferior del macizo.
1.- INTRODUCCIÓN
Autodema considera un Plan de Mantenimiento Anual, que presupone la identificación,
caracterización, evaluación de puntos con daños estructurales a interior del túnel, asistido con
un programa de mantenimiento y reparaciones en periodos de 3 ó 4 días por vez.
El presente Informe contiene los resultados de la Inspección Geológica-Geomecánica realizada
en el sector del Túnel y Canal 9 los días 15, 16 y 18 de marzo del 2019, se pone a consideración
de los fucionarios de la Autoridad Autonoma de Majes.
2.- GENERALIDADES:
2.1 UBICACIÓN
El Túnel 9 y Canal 9 de la Aducción Colca – Siguas, se ubica:
Lugar
: Entre las Quebradas Churquina y Collpañe, al SE del pueblo de
Achoma, en el Cañón del Colca.
Distrito
: Achoma
Provincia
: Caylloma
Departamento
: Arequipa
Región
: Arequipa
Se visualiza a continuación la ubicación provincial y la vía de acceso a las bocas de
entrada y salida del túnel 9 y canal 9, apoyados en imágenes de Google.
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N
Imagen 1.- Ubicación de Distrito de Achoma en la Provincia de Caylloma, Región Arequipa.
N
Imagen 2.- Vías de acceso al túnel y canal -9, boca de entrada y salida.
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N
Imagen 3.- Túnel 9. Entrada y Salida.
N
Imagen 4.- Canal 9 a continuación del túnel 9, emplazado en la en el curso de un corrimiento
transversal al río Colca formando parte de la quebrada Collpane. En la imagen se aprecia parte
la calidad del terreno (fuertemente argilizado), por ser parte conformante de la quebrada el
contenido de aguas de infiltración y superficiales configuran un terreno de actividad
geodinámica constante; en la imagen se visualiza el By Pass de reciente construcción luego del
fracturamiento del canal en la progresiva 26+884.00 (rojo)
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2.2.- ASPECTOS GEOLÓGICOS – GEOMORFOLÓGICOS
En acuerdo a la descripción contenida en la Carta Geológica Nacional, Cuadrángulo 32S INGEMMET y en concordancia con lo observado en campo descritas como una geología
local tenemos la presencia secuencial de:
- Derrames lávicos correlacionados con el Volcánico Tacaza, (Mioceno).
- Secuencia de tobas, aglomerados volcánicos posiblemente relacionados con la
formación Sencca (Plioceno).
- Depósitos coluviales, aluviales (Cuaternario).
- Horizontes con fuerte grado de intemperismo de coloraciones blanquecinas
caracterizando a rocas argilizadas, la influencia de percolaciones de aguas volcánicas por
la ubicación de la zona muestra presencia carbonatos y sulfatos.
- El discurrimiento de aguas subterráneas y superficiales hacia las laderas del río Colca
son comprometidas con toda la saturación del terreno en cotas superiores a la rasante
del túnel y canal, así como es notoria la afectación del riego de terrenos de cultivo por
inundación.
Imagen 5.- Sector de la Mapa Geológico del Cuadrángulo de Chivay Hoja 32 S, se muestra la
ubicación del túnel 9, emplazado en rocas descritas regionalmente como brechas y lavas
andesíticas, intercaladas con horizontes tobáceos y conglomerados en la base.
N
Imagen 6.- Topografía de referencia de la zona del Túnel y canal 9
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2.3 ASPECTOS GEODINAMICOS.
La formación del Cañón del Colca ha sido el principal proceso geodinámico que ha
modificado en eras pasadas la geomorfología de todo el valle; el proceso de socavación
y profundización del cauce del río Colca ha roto en diferentes etapas el equilibrio
deposicional en sus laderas, ocasionando asentamientos diferenciados en el tiempo
geológico, con desarrollos o extensiones dependientes principalmente de la calidad del
macizo en cada punto a lo largo de toda su extensión; deslizamientos, avalanchas,
erosión, caídas de rocas, sismos asociados a fallas geológicas activas y erupciones
modifican su estabilidad.
Un asentamiento o deslizamiento es una forma de inestabilidad gravitatoria que se
caracteriza por el desplazamiento en un trecho relativamente corto a lo largo de una
pendiente de una masa coherente de materiales poco consolidados o capas de roca.1 El
movimiento se caracteriza por el deslizamiento a lo largo de una superficie plana o
cóncava. Entre las causas de los asentamientos se encuentran movimientos sísmicos,
absorción excesiva de agua, congelamiento y derretimiento, socavamiento en su base,
y carga de la pendiente
En el sector del túnel 9 se han diferenciados geoformas características de un proceso de
deslizamiento de masas:
Imagen 7.- Modelamiento transversal del Cañon del Colca que caracteriza a los taludes de ambas
márgenes, aplicable también para las quebradas tributarias.
▪ La zona de depresión, caracterizada por la generación de escarpa o inicio del
deslizamiento, el cual a su vez está formado por una pequeña depresión al pie del talud
con depósitos estratificados que adoptan una inclinación en dirección preferente al
basculamiento de la masa.
▪ La zona de tensión, se caracteriza por la presencia de lagunas de infiltración producto
de fuerzas extensivas y agrietamiento, también está formada por escarpas de
deslizamiento secundarias
▪ La zona de abombamiento, se caracteriza por la acumulación de material removido en
la parte baja del deslizamiento. Su principal característica es un abrupto cambio de
pendiente en el depósito debido a la fricción de la masa con el substrato.
Al interior de estas zonas de deslizamiento transversal en ambos márgenes del río Colca
se suceden deslizamientos locales como el que tenemos en el sector de la boca de salida
del túnel 9 graficados en la imagen siguiente:
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Imagen 8.- Muestra escarpas locales transversales al túnel que están directamente relacionadas con los puntos críticos en interior, la proyección de la
falla 1 está relacionada con la zona de fisuras reparadas en la progresiva 26+885.50, la falla 3 se relaciona con la zona de blindaje en la progresiva
26+955.00, los desarrollos cóncavos de ambas fallas formarían parte de una zona de tensión, en correspondencia a lo sostenido en la imagen 7; así
mismo las flechas negras explican los esfuerzos que actúan para ocasionar la ro
3.- ANALISIS Y PRESICIONES TOPOGRAFICAS, GEOMORFOLÓGICAS.
-
El Túnel 9 y Canal 9 se ubican entre las quebradas Churquina y Collpane, consideradas
geoformas transversales en estribaciones del margen izquierdo del Cañón del Colca.
-
El Túnel 9, con una sección tipo baúl, tiene una extensión desde boca de entrada hasta
la intersección con By-pass de 1,004.84 m incluidos sus falsos túneles al ingreso y salida,
con una pendiente de S= 0.0015, (Progresivas, desde Km 25+950.26 al Km 26+955.00),
cota de inicio 3702.44 msnm, cota final en intersección de 3703.95 msnm
-
Geomorfológicamente estas quebradas tributarias limitan una digitación competente
de los Volcánicos Tacaza que alojan al túnel 9.
-
Las quebradas limitantes están conformadas sobre material de arrastre y asentamientos
diferenciados litológicamente desde los volcánicos Tacaza en la parte superior,
depósitos meteorizados y argilizados en la parte media (que es donde se ubica la
entrada y salida del Túnel y Canal 9), hasta suelos redepositados coluviales gravas y
arenas cerca de su intersección con el río Colca.
Túnel y Canal 9
Imagen 9.- Mostrando la ubicación del túnel y canal; la boca de entrada en la Quebrada
Churquina y la boca de salida en la quebrada Collpane.
-
El canal 9, con una extensión de 204.39 m y una pendiente S= 0.0022 m, muros de
concreto armado de 0.35 m de espesor, lleva juntas cada 16.00 m, se encuentra
atravesando transversalmente la Quebrada Collpane, una vista típica de su estructura
se da en la imagen 9, es decir que el emplazamiento del canal 9 está en la zona de
tensión y/o abombamiento por lo tanto sujeta a esfuerzos de compresión de tensión y
empuje que se mantienen en actividad.
-
Subsanadas temporalmente con la construcción de un By.Pass para salvar el
seccionamiento del canal cubierto en la progresiva 26+884, y la construcción de 3
banquetas en el talud izquierdo descargando el peso y por ende los empujes
transversales
-
Se debe proceder a la construcción de drenes profundos sobre y debajo del canal y
monitoreo topográfico constante, reconstruir el canal seccionado para uso opcional.
9
-
En el Perfil longitudinal del túnel, se aprecia que el talud de la entrada es más parado
tiene un buzamiento entre los 45° y 50 °, estos valores determinan terrenos más
estables por resistencia a la erosión física; mientras que en el tramo de la salida el ángulo
de inclinación se acerca en promedio a los 30° y 40° denotando suelos menos
competentes con mayor actividad erosiva.
45-50°
30-40°
Imagen 10.- Perfil Longitudinal, mostrando los ángulos de inclinación de los taludes de la entrada
como la salida directamente relacionados con la calidad del terreno producto de su resistencia
a la erosión, (menos competentes hacia la salida).
-
El Perfil Longitudinal Estructural del túnel 9, esquemáticamente demuestra la influencia
del fallamiento rotacional secuencial que existe en el talud que aloja la salida del túnel,
el trazo de las fallas de asentamiento 1, 2, 3 y 4 guardan relación directa con las con las
perturbaciones mayores que se encuentran en mantenimiento programado, Entre las
progresivas 26+701.80 y la progresiva 26+711.80 del túnel se ubica la zona de BLINDAJE,
coincidentes con los planos de falla 3 y 4; entre las progresivas 26+876 y la progresiva
26+895.00 encontramos la zona de FISURAS evidentemente ocasionada por el
fallamiento 1.
Imagen 11.- Se interpreta la relación directa de los asentamientos con las perturbaciones a
interior túnel cerca al portal de salida e inicios del canal 9.
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4.- INSPECCIÓN E INTERPRETACIÓN GEOLOGICA – GEOTECNICA – ESTRUCTURAL A
INTERIOR TUNEL
Se han determinado 3 zona con características definidas (imagen 12)
4.1 1ra ZONA. - Entrada del túnel 9.
(Progresivas, desde Km 25+950.26 hasta Km 26+200.00), caracterizada por la presencia
de fracturamiento transversal entre 1 a 4 mm con percolaciones de sulfatos blanco
lechoso, óxidos de Fe coloraciones marrones y probablemente óxidos de Mn (pirolusita)
de colores negruzcos; está relacionado a las percolaciones de origen licuo - gaseoso
sufridas por la roca supra yacente conformada por rocas volcánicas del Tacaza y flujos
de lodos permeables.
Se observa un fracturamiento discontinuo en forma longitudinal en el techo de hasta 1
mm de abertura.
Estructuralmente el comportamiento del revestimiento es confiable, se ha verificado
que los controles de monitoreo de discontinuidades anteriormente aplicados (plaquitas
de vidrio en c/fractura) no ha sufrido mayor variación. (Fotos 12, 13 14 y 15 ANEXOS)
4.2 2da ZONA, Intermedia del túnel 9
(Progresivas, desde Km 26+200.00 hasta Km 26+630.00), caracterizada por tener una
frecuencia de fracturamiento transversal mayor a la zona anterior, presencia de agua en
humedad, goteras y pequeñas chorreras el fracturamiento longitudinal tanto en corona
como en el piso .es más notorio en esta zona.
El comportamiento estructural del túnel está en un grado medio, la mayor presencia de
fracturamiento transversal y longitudinal en el túnel indican esfuerzos compresivos y
tensionales actuando sobre la estructura del túnel.
Es necesario programar la ejecución de perforación de drenaje a interior túnel en las
zonas con presencia de humedad en el concreto.
Adicionalmente al monitoreo en base a placas de vidrio aplicado sobre las fracturas en
el concreto, es de importancia implementar una extensometría mayor con la
participación de un monitoreo topográfico periódico de esta zona programación de la
perforación diamantina de reconocimiento del macizo inmediatamente detrás del
revestimiento, nos dará luces para considerar medidas mayores a una reparación de
fisura actualmente necesario en este lugar. (Foto 16 ANEXOS)
4.3 3ra ZONA, Salida del Túnel 9.
(Progresivas, desde Km 26+630.00 hasta Km 26+955 .00), caracterizada por la presencia
de mayor fracturamiento transversal y longitudinal, con aberturas que alcanzan los 8 cm
cm, presencia de puntos de ingreso de agua (chorros en fracturas) al interior del túnel.
(Fotos 17 – 30, en ANEXOS)
En esta zona se emplazan 2 puntos críticos:
4.3.1 Tramo de BLINDAJE. - Entre las progresivas 26+701.80 – 26+711.80 (10.00 m), en
este tramo el túnel ha sido “revestido” con planchas de ½” en toda su peri ferie, se
conoce por referencias de terceros que en la inspección en julio del 2014 el
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fracturamiento transversal comprometió toda la sección del túnel con una fractura
transversal de hasta 12cm, con intrusión de aguas acompañado de grietas paralelas, se
indica que se verificó una grieta de separación horizontal y vertical del piso en la zona
de intersección con el hastial izquierdo; durante la inspección de la fecha se verifica que
los trabajos de reparación consideran el refuerzo de la soldadura de blindaje y su
protección a factores corrosivos del agua con aplicación de pintura epóxica.
4.3.2 Tramo de FISURAMIENTO.- Entre las progresivas 26+876.00 – 26+895.00, existen
hasta 8 fracturas transversales demostrando fracturamiento intenso de primer orden
que rompe los 25 cm de concreto armado y se alinean con las cimbras metálicas
colocadas en la fase constructiva, presencia de chorros continuos de agua sobre todo
en fisura creada entre el piso y el hastial izquierdo del túnel, se puede apreciar detrás
del concreto restos de cuartones de madera asumimos utilizados como relleno impropio
en la fase de construcción, aparentemente no se efectuaron inyecciones de contacto ni
consolidación.
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Imagen 12.- Se muestra la división por características geológicas-estructurales del túnel 9 (03 zonas: 1ra ZONA Km 25+950.26 hasta Km 26+200.00,
estable; 2da ZONA Km 26+200.00 hasta Km 26+630.00, 3ra ZONA Km 26+630.00 hasta Km 26+955 .00, crítica por alojar un sistema de fallas de
asentamiento.
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Imagen 13.- perteneciente a un análisis de frecuencia de fracturas en la 3ra ZONA del túnel, la misma que aloja al sistema de fallas escalonadas
propias de un asentamiento y donde se producen fracturamientos, asentamientos e intervención de agua interna que coloca en un alto nivel de
riego al túnel 9.
INTERPRETACIÓN
Analizando los hechos acontecidos en la 3ra ZONA , tenemos dos puntos críticos, la zona
dl BLINDAJE y la otra zona de FISURAMIENTO, estas dislocaciones retomaron su
actividad en forma acelerada a raíz del movimiento telúrico soportado el 06-nov-2013;
como es configurado en la interpretación geológico-estructural (imagen 9), esta tercera
zona está comprendida en terrenos o suelos de mayor movilidad y composición favorable
al deslizamiento, el sistema de fracturamiento transversal al túnel a formado bloques
“grabens y horts” que suben o bajan ocasionando las fracturas transversales,
longitudinales, los levantamiento o hundimientos por sectores en el túnel; actualmente
se tienen 02 zonas críticas con deformaciones estructurales fuertes en el túnel, la primera
comprende las fallas N° 4 y N°3 como planos principales del sistema relacionada con las
deformaciones y dislocaciones en la zona de BLINDAJE, además las falla 2 y 3
responsables de las deformaciones y dislocaciones en la zona de FISURAMIENTO.
Las dimensiones de apertura de la FALLA (15 cm) y diferencia aparente de desnivel en el
piso y techo de falla en el orden de 12 cm, la presencia de chorros de agua, denotan una
falla en actividad por lo tanto todo este tramo es de riesgo para que el túnel entre en un
estado muy crítico de estabilidad estructural.
5.- INTERPRETACIÓN DE GEOLOGICA-GEOTECNICA-CANAL 9.
Para interpretar las causales de la rotura estructural del canal 9, nos situamos trasversalmente
al canal y tomamos como referencia la sección mostrada en la imagen 7, las características del
terreno donde se ha construido el canal y el By Pass corresponden a la Zona de Abombamiento
donde se describen las condiciones del lugar como muy similares a lo encontrado en campo,
acumulaciones de material fuertemente argilizado, saturados por infiltraciones de aguas
subterráneas y meteóricas, con presencia de arcillas, de bajo ángulo de fricción (entre 20° a 15°)
por lo tanto susceptibles a permanecer activos al escurrimiento ocasionando esfuerzos
compresivos y tensionales que van a modificar cualquier estructura construida en su área de
influencia.
Como vemos en la imagen 8, la dirección de los esfuerzos de empuje laterales y frontales en la
quebrada Collpane producen movimientos de masas de esfuerzo resultante, hacia la parte baja
del valle, produciendo sobreesfuerzos de fallamiento estructural como lo ocurrido en el Canal
9; observando insitu el lugar donde ocurrió el fallamiento nos damos cuenta que los esfuerzos
de empuje de masas “reptación” se han producido pegados al margen derecho de la quebrada,
el lado izquierdo presenta una acumulación importante de material competente dentro de la
quebrada, definidos como un apófisis de rocas volcánicas en contacto con acumulaciones
morrénicas conteniendo grandes bloques de roca, que han direccionado hacia la derecha los
empujes; razón por la que es posible que la constitución litológica de los últimos 60.00 de túnel
sean la misma que estas argilitas, aunado a un sistema de fallamiento anostomado producido
entre fallas principales explicaría las fuertes deformaciones que desde la zona de FISURAS existe
en el túnel, evidenciadas en las fuertes variaciones de la rasante desde la progresiva 26+630.00
hasta Km 26+955 .00los últimos 100 m del túnel.
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6.- CONCLUSIONES
1. Se deben distinguir 4 procesos importantes que definen el comportamiento
geodinámico del túnel y canal 9:
a. El Túnel 9 se ubica en el margen izquierdo del gran Cañon del Colca, en dirección
paralela a esta principal estructura geomorfológica formada por erosión que va de
Este a Oeste.
b. Quebradas tributarias Churquina y Collpane, discurren perpendicularmente al río
Colca, de Sur a Norte y limitan una digitación de material competente donde se aloja
el túnel 9.
c. La formación de estas quebradas en el margen izquierdo del río del río Colca son
perpendiculares, (sur a norte), están ligadas al discurrimiento erosivo de aguas
meteóricas y al asentamiento y desgarre de porciones de talud en terrenos
fuertemente argilizados.
d. Estas quebradas tributarias en su formación también han producido en sus
márgenes asentamientos corrimientos fallamientos y deslizamientos, de este a
oeste.
2. El extremo correspondiente a la salida del túnel 9, en la 3ra ZONA estructural (Km
26+630.00 hasta Km 26+955 .00, contiene todo un sistema de fallamientos de
asentamiento trasversales al alineamiento del túnel se encuentran en plena actividad,
por incidencia de los frecuentes sismos relacionados con el proceso eruptivo del volcán
Sabancaya, y la presencia de aguas subterráneas y superficiales estás últimas por el riego
por inundación de terrenos de cultivo y lluvias estacionales.
3. Estos fallamientos han ocasionado 02 puntos críticos estructuralmente en el túnel:
a. Tramo de BLINDAJE, entre las progresivas 26+701.80 – 26+711.80 (10.00 m)
b. Tramo de FISURAMIENTO, entre las progresivas 26+876.00 – 26+895.00 (19.00 m)
4. Los daños sufridos en el canal 9, se atribuyen a esfuerzos de empuje ocasionados por la
masa de material argilizado ocupando la quebrada Collpane, es decir mayor incidencia
de los esfuerzos horizontales con mayor direccionamiento hacia el fondo del cañón (sur
a norte), son los causales de los daños estructurales del canal, comprensible ya es una
estructura construida a poca profundidad.
5. El corte y doblez de la estructura de concreto armado en el canal 9 progresiva 26+884,
demuestra esfuerzos de cizalla compresivos y tensionales, propio de estructuras que se
encuentran “flotando” en suelos de baja compacidad, con alto contenido de humedad
fuertemente alterados.
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7.- RECOMENDACIONES
1. Es cierto que las medidas de reparación adoptadas en el túnel, subsanan
temporalmente el riesgo de desabastecimiento hídrico, pero dada la complejidad y
grado de deterioro a que está llegando estructuralmente el túnel 9, se recomiendan
medidas operativas que minimicen el riesgo de colapso y por ende extiendan la garantía
de su uso hidráulico.
2. Medidas de aplicación inmediata en superficie: TUNEL
a. Levantamiento topográfico Escala de detalle (1:2000) de la parte superficial que
abarque el drenaje natural.
b. La existencia de reservorios de agua en pozas revestidas con geomembrana sin
garantía de impermeabilización y terrenos agrícolas o pastizales en la parte superior
al túnel acostumbrados a un riego por inundación debe anularse aplicando una
canalización o entubamiento asegurando su impermeabilidad, es recomendable el
uso de tubería HDPE.
c. Se debe descargar el material sobre los últimos 200 m del túnel (3ra ZONA, en el
perfil estructural) generando banquetas con canales de drenaje revestidos; en cada
banqueta generar una fila de drenajes profundos > a 50.00 m con descarga
canalizada al canal 9.
3. Medidas de aplicación a corto plazo en interior TUNEL
a. Efectuar el levantamiento topográfico de comprobación de alineamiento y
nivelación, efectuar un control de convergencias topográficas en cada punto crítico,
para determinar la conservación del área hidráulica de diseño.
b. Aplicación de puentes de vidrio o cemento en las fisuras abiertas para comprobar
su estabilidad o programar su reparación.
c. Perforación de drenajes puntuales en la corona del túnel con presencia de humedad
(con aplicación de tubería forrada con geotextil) perforación de 3.00 m de
profundidad con un diámetro de 40 mm, con tubería de PVC agujereada de 1”.
d. Programa de perforación diamantina para la obtención de muestras en los lugares
críticos del túnel, para obtención de parámetros geomecánicos que permitan una
reclasificación del macizo y un nuevo diseño de sostenimiento adicional para la
conservación del túnel.
e. Se debe programar con urgencia su seguimiento y reconocimiento geomecánico es
posible que se necesiten inyecciones de consolidación y/o impermeabilización en la
zona de BLINDAJE, progresivas 26+701.80 – 26+711.80, para evitar el contacto del
agua subterránea con la parte exterior del revestimiento (no se tiene información
cabal de su ejecución anterior), la existencia de una fuerte zona de fallamiento
causante del fisuramiento diametral del túnel indica que hay déficit en el
sostenimiento aplicado en construcción, el estudio determinará el uso de
sostenimiento pesado en el sector.
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f.
En la zona de FISURAMIENTO, progresivas 26+876.00 – 26+895.00, se predispone la
existencia de una falla transversal se ha observado un salto de falla en el concreto
de corona de aproximadamente 12 cm (progresiva 26+879), se requiere un
reemplazo y mejoramiento del sostenimiento es decir se debe retirar el concreto y
las cimbras colocadas en construcción, en su reemplazo las cimbras deben colocarse
a en menor espaciamiento y cubrir con concreto rociado shotcrete de f´c = 350
Kg/cm2 en toda la longitud afectada.
4. Recomendaciones para la continuidad del servicio del canal -9.
a. La construcción de las banquetas en el lado izquierdo del canal, sobre el material
argilizado, a detenido parcialmente la actividad de dislocación en el canal cubierto
y garantiza la duración del by pass construido, se han definido estos terrenos como
activos geodinámicamente por su emplazamiento como parte de la estructura de
asentamientos en la quebrada Collpane. Es necesario complementar las medidas
adoptadas con la perforación de un sistema de drenes profundos 50.00 m, en cada
banqueta, construcción de una cuneta revestida al pie de talud de c/banqueta
direccionada a un canal colector que desemboque al canal 9.
b. Se debe reconstruir el canal de origen en previsión de uso, considerando que la zona
donde se emplaza el canal es de actividad geodinámica permanente.
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8.- ANEXOS - PANEL FOTOGRÁFICO
Horizonte competente de
Rocas volcánicas, Andesita
Fjujos de lodo, morrenas consolidadas
Foto 1.- Portal de entrada del túnel 9, se puede apreciar un competente farallón rocoso
inmediatamente después de acumulaciones de material morrénico con resistencia al corte,
después 35 años los taludes del afrontonamiento conservan su forma.
Rocas volcánicas, Andesita
Flujos de lodo, morrenas de mediana compacidad
Foto 2.- Portal de salida, se aprecia el terreno más tendido por desgaste meteórico, en la parte
superior del túnel se denota con línea roja discontinua la escarpa de falla.
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Foto 3.- Vista al oeste del canal 9, nótese la zona de fractura transversal en la caja del canal, se
observa también el By pass de construcción reciente, la descarga de material argilizado con
generación de banquetas.
Foto 4.- Vista de la 3ra ZONA del túnel 9, en rojo discontinuo las líneas de fallamiento por
asentamiento, en azul el trazo de túnel, campos de cultivo con riego por inundación sobre el
túnel.
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Foto 5.- fractura abierta 0.30 m sobre el alineamiento del túnel
Foto 6.- continúa la aparición de fracturamiento abierto sobre el trazo del túnel 9
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Foto 7.- Presencia de canales de agua sin revestimiento, para uso de riego por inundación.
Foto 8.- Reservorio de geomenbrana, véase la constitución de material seudoestratificado en el
corte, depósitos mixtos con bloques andesíticos subangulosos englobados en matriz areno
limosa.
Foto 9.- vista desde arriba se aprecia el desarrollo de la Quebrada Chullquina, en rojo la
ubicación del canal 8 e inicio del túnel 9 en terrenos más competentes, véase el talud de ingreso
del túnel
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Foto 10.- Desarrollo de la quebrada Collpane, en su margen derecho aloja a la salida del túnel
9, es atravesado transversalmente por el canal 9, sus taludes laterales son de bajo ángulo, el
material de arrastre está fuertemente argilizado, plataformas de arrastre escalonadas.
Foto 11.- Portal de Ingreso al túnel 9, progresiva 25+950.26
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Foto 12.- Vista en interior túnel, 1ra ZONA delimitada estructuralmente, Km 25+950.26 hasta
Km 26+200.00), caracterizada por la presencia de fracturamiento transversal entre 1 a 4 mm con
percolaciones de sulfatos blanco lechoso, óxidos de Fe coloraciones marrones y probablemente
óxidos de Mn (pirolusita
Foto 13.- Se observan claramente las percolaciones de sulfatos en el fracturamiento de la
corona
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Fotos 14 y 15.- En la 1ra ZONA, mostrando plaquitas de vidrio sin variación (corte) zonas de
monitoreo de convergencias
Foto 16.- La 2da ZONA, desde Km 26+200.00 hasta Km 26+630.00, con mayor presencia del
fracturamiento transversal y zonas de humedad y goteo que requirieren perforación de
drenaje para descargue de aguas, fracturamiento se extiende a la zona de corona y hastiales
con aberturas de 2 a 3 mm, las zonas de monitoreo con placas de vidrio se encuentran sin
variación, lo que indica baja actividad geodinámica.
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Foto 17.- 3ra ZONA diferenciada estructuralmente, Km 26+630.00 hasta Km 26+955 .00,
comprende el sector crítico del túnel 9, se producen los asentamientos más significativos, en la
vista el sector de blindaje comprendido entre la progresiva 26+701.80 a 26+711.80, ha
cubierto zonas de separación estructural del túnel.
Foto 18 y 19.- Se muestran fracturamiento de 3 a 4 mm antes del sector de blindaje que están
siendo sellados, evidencian que el proceso geodinámico continua activo en esa zona de
fallamiento.
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Foto 20.- Hastial derecho en progresiva 26+730, descompresión de lajas de concreto con
abertura de 32 mm, fracturamiento transversal y longitudinal continuo, en el piso se aprecian
fracturas longitudinales.
Foto 21.- En progresiva 26+735, se aprecia dislocaciones entre placas de concreto de 4 a 6 mm.
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Foto 22.- Dislocaciones, de hasta 15 mm en hastial izquierdo acompañado de fracturamientos
longitudinales en techo y piso, continua fracturamiento transversal.
Foto 23.- Progresiva 26+740 desprendimientos de planchas de concreto de 10 a 15 mm de
espesor en el piso hastial derecho continuo hasta la progresiva 26+752.50.
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Foto 24.- Entrando a la zona de reparación de FISURAS, progresivas 26+876.00 – 26+895.00,
abarcan toda la peri ferie del túnel, y se observa compromiso de toda la capa de revestimiento,
su frecuencia responde a la presencia de fallamientos continuos tornando muy crítico el
sector.
Fotos 25, 26, 27, y 28.- Fracturamiento en reparación, muestra compromiso con toda la capa
de concreto y se visualiza las cimbras, afloramiento de chorros de agua, muy crítico.
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Foto 29.- En la progresiva 26+883.00 se observa una fuerte dislocación en el techo de
concreto sin compromiso de junta es decir rotura de estructura de concreto con un salto de
falla de 10 a 12 cm, preocupante el sector requiere atención inmediata, está ubicado a 60.00
m de la boca de salida, es por lo tanto urgente iniciar los trabajos recomendados (descarga de
talud, ejecución de banquetas y drenajes profundos) en superficie.
Foto 30.- Los últimos 55.00 m de túnel, muestran desniveles en el piso, que deben ser
chequeados con una nivelación, posiblemente al tener influencia de fallamiento anostomado en
un macizo con fuerte fracturamiento y la influencia de zoneamiento de alteración argílica de la
qebrada Collpañe puede “levantar estructuralmente sectores de túnel”.
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