6.perforaciones diamantina

Gobierno Regional La Libertad
“Construcción del Sistema de Irrigación Huacatina – Calamarca – Huaso”
Estudios Básicos
Perforaciones Diamantina

1

ESTUDIOS BASICOS
VI.- PERFORACIONES DIAMANTINA

1 GENERALIDADES
1.1

NOMBRE DEL PROYECTO

“SERVICIO DE PERFORACION DIAMANTINA EN EL EJE DE LA PRESA HUACATINA”
1.2

INTRODUCCION

El Eje de presa Huacatina forma parte del Proyecto “Construcción del Sistema de Irrigación HuacatinaCalamarca-Huaso” comprendido en el estudio integral de la Factibilidad del Embalse Colpa.
El CONSULTOR Juan Robert Cuellar Barrera - INGENIERO por cumplimiento encargado por el
Gobierno Regional de la Libertad realizo la ejecución total de siete (07) sondeos: verticales de 90º los
sondeos (P-02, P-03, P-04, P-05), inclinados de 30º sondeo P-01, inclinado de 60º el sondeo P-06 y
inclinado de 45º el sondeo P-07 en la zona de Eje de la Presa Palo Redondo.
La zona es el tramo principal por donde se construirá La Presa Huacatina y que tiene por finalidad fue
determinar la presencia de estructuras de fallas, cizalles, plegamientos a profundidad del basamento
rocoso y conocer la litología, así como sus características geomecánicas.
En base a sondeos ejecutados P-01, P-02, P-03, P-04, P-05, P-06, P-07, se determino dos unidades
litológicas principales: Infrayacen las rocas volcánicas andesitas chocolate con abundancia de magnetita
diseminada en su matriz afanitica muy compactas de gran potencia, que son el Volcánico Calipuy; a
esta sobreyacen lavas volcánicas de Pórfido andesitas con textura porfídica de fenocristales
desarrollados de color gris verdoso, tanto la matriz y fenos cloritizadas, menos fracturadas presenta
textura fluidal propias de las lavas y menos potentes; la secuencia a estas sobreyacen materiales
cuaternarios de suelos deluvial-coluvial, el sondeo ejecutado fue realizado desde el 27 de Junio del 2009
al 14 de Julio del 2009 totalizando 143.10 metros de avance.
Se ejecutaron un total de 42 ensayos de permeabilidad; en el tipo LUGEON se realizo cuarenta dos (42)
ensayos desde los 02.00 hasta los 20.00 metros de avance obteniéndose como resultados unidades
lugeón moderados a bajos.
En el presente informe se muestran los datos reunidos durante el desarrollo de los trabajos de campo y
algunas interpretaciones geológicas comprendidos.
1.3

OBJETIVO

El estudio de la perforación diamantina en el eje de presa tiene como objetivo:

Consultor: Ing. Juan Robert Cuellar Barrera

Teléfono: 054-282051 RPM: #627251 e-mail:consorciosyc@hotmail.com

Estudios Básicos

2

•

Realizar los estudios de geología para la determinación de la proyección de las fracturas y fallas y
cizalles, plegamientos en Eje de Presa Huacatina.

•

Determinar la profundidad de secuencias geológicas de rocas y suelos y establecer las condiciones
o características geomecánicas de los materiales a atravesar en este sector.

1.4

ANTECEDENTES GEOLOGICOS

El área de proyecto esta ubicado regionalmente en una litología de carácter volcánico sedimentario,
actualmente en el área de estudio se aprecia la formación Calipuy (Kti-vca/a) del Cretacico Superior al
Terciario Inferior, unidad volcanica del Oligoceno Superior-Mioceno inferior.
Las formaciones rocosas, que afloran en la zona de la presa, han sido perturbadas por varias fases
tectónicas; las cuales han producido junturas.
La Formación Calipuy, volcánico que aflora en ambos estribos de la presa, es la roca basamento, que se
aprecia en el eje y aguas abajo de la presa. En esta zona, los estratos buzan con 20 a 30” hacia el NO,
localmente no presenta plegamientos.
La inclinación de los estratos predominantemente hacia el fondo del valle, pueden originar superficies
potenciales de deslizamiento.
El levantamiento geológico regional en la hoja 17G del Cuadrángulo Santiago de Chuco, no identificó
fallas próximas al área de estudio.
Las familias de junturas (diaclasas) de la roca basamento (Pórfido andesita).
•

1.5
A.

En la roca volcánica que aflora en ambos estribos, tienen 3 familias principales más algunas junturas
aleatorias; cuyas orientaciones son: S 37º E/85º S0 (I), S 12º E/34º NE (II) y S 50º O/28º NO (III).
UBICACIÓN Y VIAS DE COMUNICACION
Ubicación Geográfica

Geográficamente, el centroide del proyecto esta ubicado en las siguientes coordenadas:
Coordenada Norte
Coordenada Este
Altitud
B.

:
:
:

9093810
786718
3460 m.s.n.m

:
:
:
:

La Libertad
La Libertad
Julcan
Calamarca y Huaso.

Ubicación Política
Región
Departamento
Provincia
Distrito



Estudios Básicos

C.

3

Vías de Comunicación

Al lugar de estudio se tiene acceso a través de la carretera asfaltada Panamericana norte.
Cuadro 6-1. Rutas y Vías de Acceso
Ruta

Carretera

Km

Horas

Trujillo - Julcan

Asfaltada-Afirmada 100 4 horas

Julcan – Calamarca

Afirmada

10

2 horas

Calamarca – Eje de Presa Trocha carrozable

2.0

30 minutos

Total

Km 2.10 horas

2 EQUIPOS Y METODOS DE OPERACION
2.1

SISTEMA DE TRABAJO

El sistema de trabajo optado para la ejecución de las presentes Investigaciones Geotécnicas del Eje de
Presa Huacatina, ha tenido como base principal los requerimientos técnicos establecidos en los
Términos de Referencia del Proyecto “Construcción del Sistema de Irrigación Huacatina-CalamarcaHuaso” en cumplimiento con el Gobierno Regional de La Libertad, habiéndose tenido en cuenta además,
las Normas internacionales implementadas para la realización de estudios Geológicos y Geotécnicos en
la perforaciones diamantinas.
2.2

TRABAJOS PROGRAMADOS Y REALIZADOS

Los trabajos de Investigación Geognóstica, programados y realizados en este eje de presa, han
consistido específicamente en la ejecución de perforaciones diamantina con recuperación de muestras
de los suelos y rocas atravesadas y la realización de ensayos de permeabilidad (tipo Lugeon).
2.3

TRABAJOS DE PERFORACIÓN DIAMANTINA

Se han ejecutado una (07) perforaciones diamantinas en el área del eje de presa Huacatina con 143.10
metros ejecutados de profundidad programado en 140.00 metros de perforación, con su respectivo
logueo geológico ver anexo 03 y ensayos de permeabilidad (lugeon).
La ubicación del punto de perforación ha sido determinada por la Supervisión y la Empresa Contratista.
2.4

EQUIPOS EMPLEADOS

En los trabajos de perforación, se han utilizados los siguientes equipos:







Perforadora Diamantina BL de 70 HP.
Barras de perforación NQ, HQ
Kasing HQ.
Brocas Diamantina HQ y NQ
Bomba de agua de 10 Bares
Panel de Comandos de 6 palancas



Estudios Básicos



















2.5

4

Grupo Electrógeno de 100 HP
Trípode de 5 m de Altura
Caja de Herramientas
Tanque Cisterna de 1000 Galones
Packer Hidráulicos
Saca testigos
Corel Barrel
Bomba Conexión
Mangueras de Agua
Cajas de Muestras de Plastico
Caudalimetro
Manómetro
Bomba para Inflar Pakers
Bomba de Agua
Camioneta 4x4
Camión Grúa Fuso
Cartones de 6”x6”x10 pies
Otros accesorios, herramientas y repuestos

METODOLOGIA DE LA PERFORACION

Las perforaciones fueron ejecutadas por el método rotativo con recuperación continua de muestras o
testigos en algunos casos y en otros sin recuperación, utilizando coronas diamantadas y de lidia,
siguiendo las normas de Diamond Core Drill Manufacture Asociation (D.C.D.M.A.).
Durante el desarrollo de los trabajos se utilizaron sacamuestras de doble tubo giratorio de la serie M y
serie G en función del tipo de material y sus características, estos muestreadores doble tubo giratorio
poseen un tubo interior acoplado a un dispositivo de rodamiento que permite el movimiento giratorio,
anulando de esta manera los esfuerzos de torsión sobre la muestra. El tubo interior es ajustable en la
parte superior permitiendo el acondicionamiento de su extremo inferior en la cámara de salida de agua.
La longitud máxima de los sacamuestras utilizados fue de 1.5 m. (5 pies).
La muestra es sujetada mediante un resorte el cual queda instalado en el interior de una caja metálica
(zapata) que se acopla al tubo interior, esto permite que el dispositivo de agarre de la muestra no tenga
comunicación con el tubo exterior evitando el contacto del agua con el material perforado en el interior
del sacamuestras.
El flujo del agua es longitudinal en el espacio anular entre el tubo interno y externo. De esta manera el
contacto del agua y la muestra es nulo, permitiendo una mejor recuperación del material suelto o de
rocas extremadamente fracturada y alteradas.
Con la finalidad de obtener la máxima recuperación posible de testigos y de mayor representatividad, se
ha aplicado criterios técnicos adecuados, algunos de los cuales se mencionan a manera de referencia:
•

Se observo que el ritmo de penetración no fuera superior a la velocidad de corte del tubo exterior,
es decir que la presión fuera mínima.



Estudios Básicos

5

•

La velocidad de rotación alcanzada estuvo en función de las características del material, evitando
en lo posible que la muestra sea compresionada.

•

Cada intervalo de extracción de testigos ha estado limitado a una longitud máxima de 1.50 m. en
roca y la longitud de las corridas no supero el 90 % de capacidad del porta testigos en el caso
antes mencionado. Mientras que en suelos la longitud de corrida fue determinado de acuerdo a la
naturaleza de cada una de las unidades que por lo general no excedieron al metro de longitud por
corrida.

De acuerdo a las especificaciones técnicas, el diámetro mínimo final del sondeo es NQ, en tal sentido,
considerando varios factores como el espesor del tramo de material suelto y de roca meteorizada y
fracturada, además de la profundidad prevista, se determino el diámetro inicial del Sondeo en previsión
también de los diferentes diámetros del revestimiento a utilizarse en forma telescópica entre los que
tenemos HQ y NQ. La finalidad de utilización del revestimiento es evitar el derrumbe de las paredes del
sondeo y a la vez facilitar la profundización del mismo, así como aislar tramos para la ejecución de
ensayos de permeabilidad.
El flujo de agua durante la perforación del sondeo se ha efectuado con la presión necesaria a fin de
garantizar la subida y expulsión al exterior de las partículas y sedimentos productos de la perforación,
manteniendo siempre el sondeo limpio.
Una vez finalizada la perforación se procedió a retirar el total del revestimiento colocado en el sondeo y
la consiguiente señalización mediante un dado de concreto sobre el cual se indicaron los datos
generales del sondeo.
Las muestras obtenidas fueron colocadas en cajas especiales con el debido cuidado del caso.
2.5.1 CONSIDERACIONES TECNICAS DE LA PRUEBA DE AGUA
•

Durante el ensayo de agua, se inyecto agua limpia y no se ha observado que suba el agua por la
perforación, lo cual indicaría no hubo incremento de fisuramiento por la distorsión en los bordes.

•

No habido incremento sustancial de consumo de agua, que indicare distorsión de las propiedades y
valores geomecánicos, ya que los niveles de presiones manométricas aplicadas si eran estables a las
presiones en sus valores respectivos.

•

Durante el inflado del packer esta se mantuvo en el nivel de presión previsto, durante el ensayo de
agua, lo que indicaría un mejor sello en los bordes la misma que no sufrieron distorsión de las
propiedades y valores geomecánicos de la roca ensayada.

•

Los valores lugeon’s obtenidos en los ensayos tenían relación y patrón de orden entre ellos, lo que
indican que no se deba a factores de instrumentación, tales como obturadores en mal estado, válvulas
gastadas, etc.

2.6

REGISTRO GEOLOGICO Y GEOTECNICO DE PERFORACION

El registro geológico de perforación utilizado para el Proyecto “Construcción del Sistema de Irrigación
Huacatina-Calamarca-Huaso” y que consta de las siguientes secciones.



Estudios Básicos

•
•
•

6

Datos generales del sondeo (ubicación, profundidad, personal de ejecución, equipos y fechas)
Datos recopilados durante la perforación.
Simbología y parámetros de clasificación Geotécnica.

La sección b) muestra subdivisiones que nos indican detalladamente el proceso de perforación.
•
•
•
•
•

•
•

2.7

Escala; que nos indica la profundidad de cada corrida, avance de perforación e instalación de
revestimiento, durante cada guardia de trabajo.
Agua durante la perforación; se indica el color del agua de retorno del sondeo y menciona el
porcentaje de perdida
Recuperación de muestra e índice de calidad de la roca que se menciona por cada corrida
ejecutada.
Parámetros de Roca; indicándose grados de alteración, dureza, fracturamiento de las rocas,
espaciamientos de las fracturas, conductividad hidráulica.
Prueba de Permeabilidad; se indica el tramo en que fue ejecutado el ensayo, el tipo de prueba,
longitud del tramo, tiempo de prueba, tramo, nivel freático, caudal promedio, “K” permeabilidad en
cm/seg, hoja de ensayo Nº. Ver anexo 06.
Descripción Geológica; se hace mención de la litología y características principales de los
materiales atravesados. Ver anexo 03.
Gráficamente se indica la simbología y perfil geológico de cada unidad así como cada
característica geológica y geotécnica
ENSAYOS DE PERMEABILIDAD

2.7.1 ENSAYOS DE PRESION: TIPO LUGEON
El ensayo de perdida de agua bajo presión (tipo Lugeon), generalmente es realizado en macizos
rocosos a través de pozos de sondajes, lográndose la determinación de la permeabilidad y el
comportamiento del macizo rocoso frente a la percolación o infiltración de agua a través de las fisuras.
Este ensayo consiste en la inyección de agua a presión en un determinado tramo del sondeo. Es una
medida de 1 litro de agua absorbida por el macizo rocoso durante un minuto de tiempo por un metro de
tramo a una presión efectiva de 10 kg/cm2 de inyección dada. El ensayo es realizado por estadios de
aplicación.
En total fueron ejecutados 42 ensayos, 06 ensayos en cada sondeo: P-01, P-02, P-03, P-04, P-05, P-06,
P-07 obteniéndose permeabilidades moderada a baja.
En el anexo de ensayos de las pruebas de agua se muestra los resultados de cada uno de los ensayos
ejecutados, así como la transformación a “K” en cm/s.



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7

Cuadro 6-2. Resumen Ensayos Conductividad Hidráulica del Sondaje P-01
Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)

Conductividad Hidráulica (cm/s)

1

5.00

11.47

1.181 x 10-4

2

5.00

8.00

11.57

1.191 x 10-4

3

8.00

11.00

11.15

21.148 x 10-4

4

11.00

14.00

11.53

1.187 x 10-4

5

14.00

17.00

10.12

1.042 x 10-4

6

P - 01

2.00

17.00

20.00

9.48

9.76 x 10-5

Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

10.08

1.04 x 10-4

5.00

8.00

9.52

9.8 x 10-5

3

8.00

11.00

9.85

1.014 x 10-4

4

11.00

14.00

9.32

9.6 x 10-5

5

14.00

17.00

10.07

1.04 x 10-4

6


5.00

2

P - 02

2.00

17.00

20.00

10.83

1.12 x 10-4


Estudios Básicos

8

Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

5.00

11.15

1.15 x 10-4

2

5.00

8.00

11.25

1.16 x 10-4

3

8.00

11.00

6.91

7.11 x 10-5

4

11.00

14.00

6.62

6.81 x 10-5

5

14.00

17.00

9.84

1.013 x 10-4

6

P - 03

2.00

17.00

20.00

11.83

1.22 x 10-4


Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

9.17

9.44 x 10-5

5.00

8.00

9.14

9.41 x 10-5

3

8.00

11.00

8.45

8.7 x 10-5

4

11.00

14.00

9.10

9.37 x 10-5

5

14.00

17.00

10.15

1.05 x 10-4

6


5.00

2

P - 04

2.00

17.00

20.00

10.48

1.08 x 10-4


Estudios Básicos

9

Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

5.00

7.90

8.13 x 10-5

2

5.00

8.00

7.93

8.16 x 10-5

3

8.00

11.00

7.37

7.59 x 10-5

4

11.00

14.00

8.85

9.11 x 10-5

5

14.00

17.00

8.16

8.4 x 10-5

6

P - 05

2.00

17.00

20.00

7.60

7.82 x 10-5




Estudios Básicos

Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

2.00

5.00

10.67

1.10 x 10-4

2

5.00

8.00

10.03

1.03 x 10-4

3

8.00

11.00

10.02

1.032 x 10-4

4

11.00

14.00

8.01

8.25 x 10-5

5

14.00

17.00

7.67

7.9 x 10-5

6

P - 06

10

17.00

20.00

7.33

7.54 x 10-5


Sondaje

N
º

Desde Hasta
(m)
(m)

Ensayo
Lugeon
(U.L.)


1

9.89

1.02 x 10-4

5.00

8.00

9.16

9.43 x 10-5

3

8.00

11.00

9.82

1.01 x 10-4

4

11.00

14.00

8.86

9.12 x 10-5

5

14.00

17.00

7.87

8.1 x 10-5

6


5.00

2

P - 07

2.00

17.00

20.00

6.88

7.1 x 10-5


Estudios Básicos

11

2.7.2 PROCEDIMIENTOS PARA EJECUTAR EL ENSAYO
Los pasos a seguir para la buena ejecución de un ensayo de permeabilidad tipo Lugeon, son los
siguientes:
•

Inicialmente deberá ser efectuado cuidadosamente el lavado del sondeo hasta que el agua de
circulación se presente limpia y libre de partículas en suspensión.

•

Terminado el lavado del sondeo deberá ser instalado el obturador (packer) con la tubería ranurada
diámetro 1” en su parte inferior y que determina el tramo a ensayar. La disposición de los equipos será
en el siguiente orden: bomba de agua, estabilizador de presión, hidrómetro, manómetro, varillaje de
perforación y obturador.

•

El agua utilizada en los ensayos no deberá presentar partículas de material sólido en suspensión.

•

Al ser aplicada la presión mínima del primer estadio deberá ser comprobada la validez de la
obturación, asegurado esto se proseguirá con la aplicación de los estadios siguientes. Luego de la
estabilización de los valores de presión manométrica, deberán ser hechas las medidas de los mismos
para cada estadio a intervalos de 1 minuto cada uno.

2.7.3 PRESENCIA
DE
LA
INVESTIGACIONES.-

SUPERVISIÓN

EN

EL

PROCESO

DE

LAS

Durante la realización de las perforaciones diamantina, se ha tenido la presencia en forma permanente e
ininterrumpida de la Supervisión del Proyecto en Huacatina, en los trabajos del proceso de las
investigaciones realizadas tanto en obra como en gabinete, así mismo se ha contado con su atenta
colaboración en las dificultades presentadas en el proceso.
2.8

EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS

Una vez realizado el punto de sondaje, se efectuó la evaluación de los resultados, así como las
Conclusiones y Recomendaciones pertinentes.
2.9

ELABORACIÓN Y PRESENTACIÓN DEL INFORME FINAL

Se elaboró el Informe Final de las presentes Investigaciones Geotécnicas cumpliéndose de esta manera
con los trabajos encomendados por el Gobierno Regional de La Libertad.
3. EVALUACION GEOTECNICA DE SONDEOS P-1 AL P-07
3.1

EVALUACIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE SUELOS
Los materiales encontrados en la perforación realizada, son estructuras de suelos pertenecientes a los
Depósitos deluviales - coluviales para luego pasar a roca moderada a fresca del volcánico Calipuy de



Estudios Básicos

12

lava Porfido Andesita que posteriormente a una transición pasa a volcánico Chocolate del volcánico
Calipuy (Kti-vca/a).
De acuerdo al SUCS los estratos iniciales encontrados en general son arenas limosa con grava (SM)
desde 0.00 hasta 2.65 en sondeo P-02, de 0.00 – 0.40 en sondeo P-03, de 0.00 – 0.15 en sondeo P-04,
desde 0.00 – 1.05 en sondeo P-05, en las demás sondeos corta estructuras rocosas de pórfido andesita.
La presencia se suelo deluvial-coluvial recubriendo la roca basamento (pórfido andesita) en algunos
puntos del eje de presa, es por el corte al terreno para las plataforma de perforación que se han retirado
materiales cuaternarios como el caso del sondeo P-05, P-06 y P-07, dichos materiales están constituidos
principalmente de arenas limosas a arenas arcillosas.
3.2

EVALUACIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO

3.2.1 CORTE GEOLOGICO
La distribución de 07 perforaciones, sirve para demostrar la clara correlación y horizontalidad existente
de la estructura lávicas del Pórfido andesita la misma que se ve interdigitada por lava andesita chocolate
en una transición hacia lava andesita más profunda de roca compacta, este perfil geológico se observa
en sondeo P-03, P-04 y P-06. Ver anexo 01.
En el perfil geológico de los sondeos P-01, P-02 y P-05 hay la continuidad de la lava Pórfido andesita en
los niveles superiores no presentan variaciones laterales.
3.2.2 CORTE QUE REGISTRA PERMEABILIDAD Y FRACTURACION EXISTENTE
En este corte que consta en el anexo 02, muestra la sección de permeabilidades y fracturación existente
en el eje de presa.
En los cuadros que constan en el acápite 3.3 de evaluación de permeabilidad se hace un análisis de la
permeabilidad en base a su causa: la porosidad efectiva y/o fracturación existentes en la roca, además
de un análisis de los resultados obtenidos en cada ensayo, 3 para cada uno generalmente, cuando los
ensayos realizados fueron del Tipo LUGEON de exploración y control.
En el corte se registran los datos que parecen congruentes, son los que aparecen registradas sus
permeabilidades relativas.
Del corte pueden hacerse las siguientes observaciones:
•

La baja fracturación de la roca es bastante evidente hasta la cota de aproximadamente de 20.00 m.,
es causa evidente de baja permeabilidad en todos los sondeos.

•

La calidad de la roca respecto a su fracturación es buena, pues esta es escasa a moderada.

•

En los fracturas existentes de los 20.00 m., aproximadamente presentan mayos gasto de
permeabilidad baja, probable mayor abertura en los planos subhorizontales de lava de pórfido
andesita como se aprecia en el sondeo P-03, P-04 estas presentan mayor relleno de arcillas con
capacidad de alteración en esa abertura.



Estudios Básicos

3.3

13

EVALUACIÓN DE LA PERMEABILIDAD

3.3.1 SONDEO P-01 (ESTRIBO IZQUIERDO)
Cuadro 6-9. Evaluación de Permeabilidad Sondaje P-01

Nro.

Profundidad Lugeon Permeabilidad
(m)
(cm/seg.)
(U.L.)

1

2.00 a 5.00

11.47

1.181 x 10-4

2

5.00 a 8.00

11.57

1.191 x 10-4

3

8.00 a 11.00

11.15

1.148 x 10-4

4

11.00 a
14.00

11.53

5

14.00 a
17.00

10.12

6

17.00 a
20.00

9.48

1.187 x 10-4

1.042 x 10-4

9.76 x 10-5

Interpretación de Permeabilidad (K)
K es debido mas a fracturas que se abren y se cierran
con presión.
K es debido a fracturas y roca
Ídem.

Permeabilidad
Relativa

Baja

Baja
Baja

Ídem.

Baja

K es debida principalmente a escasas fracturas, las
cuales deben ser pequeñas ya que roca se satura a
última presión: 10 psi.
K es debida a roca, la cual satura a la última presión 10
psi.

Baja

Baja

Se identificado valores que varían en el rango de 9.48 a 11.57 Unidades Lugeones lo que equivale a
tramos impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 9.76 x x
10-5 cm/s, y K= 1.191 x 10-4 cm/s.
Cuadro 6-10. Pérdida de agua durante la perforación P-01
Nro.

Profundidad
Perdida de agua (%) Interpretación de pérdida de agua (P.A.)
(m)

1

0.00 a 8.30

2

8.30 a 9.80

30

3

9.80 a 20.05

Hay retorno de agua

0

100

P.A. es debido a roca

3.3.2 SONDEO P-02 (ESTRIBO IZQUIERDO)



Estudios Básicos

Nro.

(m)
(cm/seg.)
(U.L.)

1

2.00 a 5.00

10.08

1.04 x 10-4

2

5.00 a 8.00

9.52

9.8 x 10-5

3

8.00 a 11.00

9.85

1.014 x 10-4

4

11.00 a
14.00

9.32

5

14.00 a
17.00

10.07

6

17.00 a
20.00

10.83

9.6 x 10

-5

con presión
K es debido mas a fracturas
K es debida a fracturas y a roca.

14

Permeabilidad
Relativa

Baja

Baja
Baja

Baja

1.04 x 10-4

Ídem

Baja

1.12 x 10-4

K es debida a roca, la cual satura a la última presión 10
psi.

Baja

Se identificado valores que varían en el rango de 9.32 a 10.83 Unidades Lugeones lo que equivale a
tramos impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 9.6 x 10-5
cm/s, y K= 1.12 x 10-4 cm/s.
Cuadro 6-12. Pérdida de agua durante la Perforación P-02
Nro.

Profundidad
(m)

1

0.00 a 4.45

0

2

4.45 a 10.15

30

3

10.15 a
20.70

100

Hay retorno de agua

3.3.3 SONDEO P-03 (MARGEN CENTRAL)



Estudios Básicos

Lugeon Permeabilidad
(cm/seg.)
(U.L.)

15

Nro.

Profundidad
(m)

1

2.00 a 5.00

11.15

1.15 x 10-4

2

5.00 a 8.00

11.25

1.16 x 10-4

3

8.00 a 11.00

6.91

7.11 x 10-5

K es debida principalmente a roca, la cual se satura a

Baja

4

11.00 a
14.00

6.62

6.81 x 10-5

Ídem

Baja

5

14.00 a
17.00

9.84

10.13 x 10-5

Ídem

Baja

6

17.00 a
20.00

11.83

1.22 x 10-4

con presión
Ídem

Permeabilidad
Relativa

Baja

Baja

K es debido a fracturas

Baja

Se ha identificado valores que varían en el rango de 6.62 a 11.83 Unidades Lugeones lo que equivale a
tramos impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 6.81 x 105 cm/s y K= 1.22 x 10-4 cm/s.
Nro.

Profundidad
(m)

1

0.00 a 7.20

60

2

7.20 a 21.10

100

P.A. es debido mas a fracturas que a roca

3.3.4 SONDEO P-04 (MARGEN CENTRAL)



Estudios Básicos

Nro.

(m)
(cm/seg.)
(U.L.)

1

2.00 a 5.00

9.17

9.44 x 10-5

2

5.00 a 8.00

9.14

9.41 x 10-5

3

8.00 a 11.00

8.45

4

11.00 a
14.00

9.10

5

14.00 a
17.00

10.15

6

17.00 a
20.00

10.48

K es debido a roca y a fracturas
Ídem

16

Permeabilidad
Relativa
Baja
Baja


Baja

9.37 x 10-5

Ídem

Baja

1.05 x 10-4

K es debido a fracturas y roca

Baja

8.7 x 10-5

1.08 x 10-4

K es debido a fractura

Baja

Se identifico valores que varían en el rango de 8.45 a 10.48 Unidades Lugeones lo que equivale a
tramos impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 8.7 x 10-5
cm/s, y K= 1.08 x 10-4 cm/s.
Nro.

Profundidad
(m)

1

0.00 a 6.10

40

2

6.10 a 20.50

100

P.A. es debido mas a fracturas que a roca

3.3.5 SONDEO P-05 (ESTRIBO DERECHO)



Estudios Básicos

Nro.

(m)
(cm/seg.)
(U.L.)

1

2.00 a 5.00

7.90

8.13 x 10-5

2

5.00 a 8.00

7.93

8.16 x 10-5

3

8.00 a 11.00

7.37

7.59 x 10-5

4

11.00 a
14.00

8.85

5

14.00 a
17.00

8.16

6

17.00 a
20.00

7.60

9.11 x 10-5
8.4 x 10-5
7.82 x 10-5

K es debido a roca y a fracturas
Ídem

17

Permeabilidad
Relativa
Baja
Baja


Baja

Ídem

Baja

K es debido a roca

Baja

Ídem

Baja

Se identifico valores que varían en el rango de 7.37 a 8.85 Unidades Lugeones lo que equivale a tramos
impermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 7.59 x 10-5 cm/s, y K= 9.11 x 10-5
cm/s.
Cuadro 6-18. Pérdida de agua durante la perforación P-05
Nro.
1

Profundidad
(m)
0.00 a 20.75

10





Estudios Básicos

Nro.

Profundidad
(m)

Lugeon Permeabilidad
(cm/seg.)
(U.L.)

1

2.00 a 5.00

10.67

1.10 x 10-4

2

5.00 a 8.00

10.03

1.03 x 10-4

3

8.00 a 11.00

10.02

1.032 x 10-4

4

11.00 a
14.00

8.01

8.25 x 10-5

5

14.00 a
17.00

6

17.00 a
20.00

K es debido a principalmente a fracturas
Ídem

18

Permeabilidad
Relativa
Baja
Baja

K es debido principalmente a fracturas.,

7.67

7.33

7.9 x 10-5
7.54 x 10-5

Baja
K es debido a roca principalmente la cual se satura a
última presión. 10 psi.

Baja

Ídem.

Baja

Ídem

Baja

Se idéntico valores que varían en el rango de 7.33 a 10.67 Unidades Lugeones lo que equivale a tramos
impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 7.54 x 10-5
cm/s, y K= 1.10 x 10-4 cm/s.
Nro.
1

Profundidad
(m)
0.00 a 20.00

40





Estudios Básicos

Nro.

(m)
(cm/seg.)
(U.L.)


19

Permeabilidad
Relativa

1

2.00 a 5.00

9.89

1.02 x 10-4

K se debe más a fractura que a roca

Baja

2

5.00 a 8.00

9.16

9.43 x 10-5

K es debida a roca y a fracturas

Baja

3

8.00 a 11.00

9.82

1.01 x 10-4

K se debe más a fractura que a roca

Baja

4

11.00 a
14.00

8.86

9.12 x 10-5

5

14.00 a
17.00

6

17.00 a
20.00

7.87

6.88

8.1 x 10-5

7.1 x 10-5

K es debido a roca

Baja

Ídem

Baja

K se debe más fracturas que a roca las cuales deben ser
pequeñas pues roca se satura después de máxima
presión 10 psi.

Baja

Se identifico valores que varían en el rango de 6.88 a 9.89 Unidades Lugeones lo que equivale a tramos
impermeables a semipermeables, con coeficientes de permeabilidad variable entre K= 7.1 x 10-5
cm/s, y K= 1.02 x 10-4 cm/s.
Nro.

Profundidad
(m)

1

0.00 a 10.05

40

2

10.05 a
20.00

100


Nota:
La profundidad es referida al nivel de la boca del sondeo y en la dirección del mismo.
Cuando se habla del término roca, se indica que K es dedico a porosidad efectiva de la misma.

3.4

CALCULO DE LA PERMEABILIDAD
La propiedad más difícil para determinar sobre el eje de presa Huacatina es la distribución de
permeabilidad. La permeabilidad es más variable que la porosidad y más difícil de medir. Conocer la
adecuada distribución de la permeabilidad es un factor crítico para poder predecir la depleción de un
cuerpo por cualquier proceso de recobro. Es extraño encontrar cuerpos homogéneos en la práctica
(refierase a los ubicados por debajo del cuerpo de presa). En muchos casos, este cuerpo presenta
distintas capas, bloques o zonas de variación de la permeabilidad. También, debido a la existencia de
heterogeneidades a pequeña escala, la permeabilidad obtenida de núcleos debe ser promediada para
representar las características de flujo en todo el yacimiento o en capas individuales.
Se han optado por determinar un promedio apropiado de permeabilidad que represente un sistema
homogéneo equivalente, estos son los promedios ponderados y el promedio armónico, para el caso del
presente estudio.
Equivalentes vertical y horizontal en el sitio de presa, compuesta por tres estructuras rocosa de la
formación volcánico Calipuy.



Estudios Básicos

Kv =

20

Lv1 + Lv 2 + ...... + Lv 7
Lv1 Lv 2
L
+
+ ...... + v 7
K1 K 2
K7

→ Kvp-1 = 1.276 x 10-4 cm/seg (Primer Sondaje)
→ Kvp-2 = 1.244 x 10-4 cm/seg (Segundo Sondaje)
→ Kvp-3 = 4.131 x 10-5 cm/seg (Tercer Sondaje)
→ Kvp-4 = 1.088 x 10-4 cm/seg (Cuarto Sondaje)
→ Kvp-5 = 8.174 x 10-5 cm/seg (Quinto Sondaje)
→ Kvp-6 = 9.012 x 10-5 cm/seg (Sexto Sondaje)
→ Kvp- 7= 8.862 x 10-5 cm/seg (Séptimo Sondaje)
K prom =

1
( K vp −1 + K vp −2 + ..... + K vp −7 )
L1 + L2 + ..... + L7
K prom = 9.565 ×10 −5 cm / seg

Siendo:
Kvp- : Permeabilidad promedio para capas de diferente permeabilidad en un sondaje.
Lv1=Lv2=Lv7= 3 mts. : Longitud de ensayo de prueba de agua.
Kprom : Es el promedio armónico de permeabilidades de los sondajes conectados en serie.
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1

CONCLUSIONES
•

Las unidades geológicas constituyentes del basamento y sostén estructural de la zona de eje de presa
y del futuro embalse de Huacatina, son las rocas volcánicas Porfido andesitas (Kti-vca/a1) de la
formación Volcanico Calipuy, en ambas márgenes.

•

En la secuencia de los sondeos P-01, P-02, P-03, P-04, P-05, P-06, P-07 en la superficie tenemos los
suelos deluviales-coluviales con un espesor promedio hasta 02 metros desde suelos granulares de
arenas limosas (SM) en sondeo P-03, hasta arenas arcillosas (SC) como en sondeo P-04, con
boloneria (sin clasificación) como en sondeo P-05, dichos materiales se retiraron por la construcción
de plataformas como en el sondeo P-01, P-02, P-05, P-06, P-07.

•

En todos los cortes efectuados se ve una clara correlación geológica determinada por la horizontalidad
de la lava volcánicas Pórfido Andesitas de color gris verdosas (cloritizadas), con fenocristales



Estudios Básicos

21

desarrollados (> 2 cm.), moderado fracturamiento, con relleno inicial de óxidos y clorita y posterior
relleno cristalizados de yeso, con planos de rugosidades.
•

•

La secuencia continúa ya más definido el volcánico andesita chocolate, menos fracturadas (Ktivca/a2), con relleno de yeso, en fracturas rugosas.

•

Estructuralmente, en los sondeos P-01 al P-07 no hay evidencia de zonas de fallas de origen
tectónico.

•

En los estudios geotécnicos desarrollados con la perforación diamantina, se ha determinado que el
área donde se construirá la presa Huacatina, se tendrá que desmontar el suelo deluvial-coluvial en su
totalidad.

•

Por las características geológicas competentes, en el sitio de presa, los ensayos de permeabilidad
hasta una presión manométrica máxima de 10 kg/cm2, pues esta sería la real presión que ejercería el
agua, estando lleno el embalse, sobre la cota de cimentación más baja. El objetivo principal era
estudiar el posible fracturamiento hidráulico que podría causarse en la roca de naturaleza moderada.

•

En dichos ensayos de permeabilidad Lugeón se pueden apreciar con mayor detalle las zonas
semipermeables en el eje de presa, donde en general la mayor permeabilidad esta en el contacto
suelo a roca volcánica, valores de permeabilidad x 10 – 4 cm/s, lo que indica una permeabilidad
moderada, en todos los sondeos, donde se aprecia la filtración de agua subsuperficial.

•

Hay tramos de roca volcánica pórfido andesita y volcánico chocolate basamento rocoso un RQD y
presencia de menos fracturado de material competente con una permeabilidad estimada x 10-5
cm/s., zona intermedia de impermeables.

•

En los tramos finales de los sondeos P-01, P-02, P-03, P-04, son de permeabilidades x 10-4
cm/s., de zona semipermeables, tramos de aguas subterráneas por percolación de aguas superficiales
que migran por fracturas desde la cimas de farallones de roca ignimbritas riodacitas del volcánico
Calipuy (Kti-vca/ird) hasta estadios de flujos pasante.

•

4.2

Infrayace a esta el basamento rocoso, en la cual tenemos una transición de pórfido andesita a
volcánico chocolate con roca fracturada (preexistentes) con venillas de impregnación (interdigitadas)
del volcánico andesita chocolate (diseminado de magnetita), con relleno de yesos cristalizados, las
fracturas rugosas.

A los 20.00 metros de profundidad de los sondeos P-03 y P-04 del sitio medio de la presa (por debajo
del río captahuam) hay un plano lávico del pórfido andesita subhorizontal con abertura de
aproximadamente de 01 cm., con capacidad de alteración desde la fractura a la matriz en > de 01 cm.,
lo que indica la circulación de agua subterránea.

RECOMENDACIONES
•

Se debería hacer la fotointerpretación por lo menos a escala 1:60000 de toda el área de embalse pues
podrían descubrirse principalmente deslizamientos potenciales que originarían un peligro para la
estabilidad de la represa.



Estudios Básicos

•

22

Existiendo niveles acuíferos bajo el lecho del río, es recomendable se instale un sistema de
piezómetros en el área de la presa, a fin de determinar la influencia del llenado del embalse en el
sistema de aguas subterráneas.

5. PANEL FOTOGRAFICO



Estudios Básicos

23

POZO 01 – CAJA 01

POZO 01 – CAJA 02



Estudios Básicos

24

POZO 01 – CAJA 03

POZO 01 – CAJA 04



Estudios Básicos

25

POZO 02 – CAJA 01

POZO 02 – CAJA 02



Estudios Básicos

26

POZO 02 – CAJA 03

POZO 02 – CAJA 04



Estudios Básicos

27

POZO 02 – CAJA 05

POZO 03 – CAJA 01



Estudios Básicos

28

POZO 03 – CAJA 02

POZO 03 – CAJA 03



Estudios Básicos

29

POZO 03 – CAJA 04

POZO 03 – CAJA 05



Estudios Básicos

30

POZO 04 – CAJA 01

POZO 04 – CAJA 02



Estudios Básicos

31

POZO 04 – CAJA 03

POZO 04 – CAJA 04



Estudios Básicos

32

POZO 05 – CAJA 01

POZO 05 – CAJA 02



Estudios Básicos

33

POZO 05 – CAJA 03

POZO 05 – CAJA 04



Estudios Básicos

34

POZO 05 – CAJA 05

POZO 06 – CAJA 01



Estudios Básicos

35

POZO 06 – CAJA 02

POZO 06 – CAJA 03



Estudios Básicos

36

POZO 06 – CAJA 04

POZO 06 – CAJA 05



Estudios Básicos

37

POZO 07 – CAJA 02

POZO 07 – CAJA 03



Estudios Básicos

38

POZO 07 – CAJA 04



6.perforaciones diamantina

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