FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TEMA: Reconocimiento Reconocimiento de Rocas Sedimentarias, Puentes en la Carretera Central hacia Ticlio CURSO: GEOLOGIA
CICLO: IV
CARRERA: INGENIERIA CIVIL
INDICE
1. 2. 3. 4. 5.
6. 7.
8. 9. 10.
11. 12.
Introducción Objetivos Metodología del trabajo de campo Generalidades Ubicación 5.1 ubicación 5.2 historia 5.3 transporte publico 5.4 condiciones climáticas Aspecto geomorfológico 6.1 clases de rocas Marco teórico 7.1 rocas sedimentarias 7.2 clasificación Los ríos Geología tectónica 9.1 esfuerzo de deformación Reconocimiento del campo 10.1 primera estación 10.2 segunda estación 10.3 tercera estación Conclusiones Fin
INTRODUCCIÓN
El trabajo de campo consistió en la identificación visual de suelos y rocas sedimentarias, además de los tipos de Puentes Colgantes cuya construcción se basó en la corriente de las aguas aguas del río. Para esto esto nos guiamos de la teoría desarrollada en las sesiones académicas del curso de GEOLOGÍA. En el recorrido hacia Ticlio (cruce ferroviario más alto del mundo) se realizó dos estaciones; uno en el Puente de Habich, donde se pudo identificar la parte estructural del puente colgante, como es su cámara de anclaje, sus amortiguadores, sus estribos, orificios de drenaje. La segunda estación fue en el Puente Infiernillo, donde observamos las rocas sedimentarias, especialmente especialmente las Calizas que es la materia prima del cemento. El recorrido termino en el ingreso de Ticlio donde la mayor parte de formación f ormación de rocas son sedimentarias.
OBJETIVO
Reconocer suelos y rocas sedimentarias. Reconocimiento Reconocimiento de las propiedades mecánicas de las rocas sedimentarias. Procesos de formación de las rocas sedimentarias. Importancia del conocimiento de las rocas y suelos en la Ingeniería Civil. Reconocimiento Reconocimiento de la parte estructural del puente. Identificación de las partes de un río de acuerdo a su energía, como su acción geológica predominante predominante en su diferente recorrido. Identificación de los plegamientos en las rocas sedimentarias
3-. METODOLOGÍA DE TRABAJO TRABAJO DE CAMPO Para iniciar nuestro recorrido tuvimos como punto de encuentro en la Agencia de Transporte Salazar ubicada en la avenida Javier Prado de Lima, la hora de partida fue a las 8:30 a.m., hacia la ciudad de Ticlio, tomando la Carretera Central, realizamos cuatro estaciones: Una en Puente Habich, otra en San Mateo de Huanchor , Puente Infiernillo y finalmente ingreso de Ticlio, Nuestro Nuestro recorrido recorrido termino a las 4:30 pm.
Primera estación : Puente de Habich
Observamos la estructura de un Puente Colgante, Su construcción de sus estribos teniendo en cuenta el recorrido del río.
Segunda Estación: Puente Infiernillo
Identificamos gran cantidad de Rocas Rocas Sedimentarias, especialmente especialmente las calizas, calizas, y su proceso de meteorización química, los pliegues encontrados en las rocas debido a fuerzas compresionales.
Tercera Estación: San Mateo de Huanchor
Llegamos al lugar de san mateo para poder tomar un refrigerio en los respectivos restaurantes que nos brinda ese ese lugar.
Cuarta Estacion : Ticlio
Ticlio siendo un lugar turístico reconocido como el Cruce ferroviario más alto del mundo, seguimos observando gran cantidad de rocas sedimentarias.
4.- GENERALIDADES : UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD TICLIO La Carretera Central es una de las más importantes vías de comunicación del Perú, pues la misma permite el intercambio comercial entre la ciudad de Lima y la sierra central. Ticlio es el punto más alto de la Carretera Central, está a una altura de 4,818 m.s.n.m.
SE OBSERVA UN TRAMO DE LA CARRETERA HACIA TICLIO
PUENTE INFIERNILLO Uno de los dos más famosos puentes del Ferrocarril Central, junto con el Carrión. Se halla en el kilómetro 129.5 de dicha vía, en la provincia de Huarochirí, departamento de Lima, a 3300 metros sobre el nivel del mar .
Si bien no es un puente a gran altura, ni de gran longitud (apenas tiene unos 60 metros de largo), es uno de los más representativos de la magistral ingeniería del ferrocarril central, pues el tren llega a él después de haber salido de uno de los numerosos túneles existentes en la vía, y, luego de atravesarlo, pasando sobre el río Rímac y la carretera central, inmediatamente se introduce al siguiente túnel, para felicidad de los viajeros.
PUENTE INFIERNILLO, OBSERVAMOS ROCAS SEDIMENTARIAS
PROVINCIA DE HUAROCHIRI La provincia de Huarochirí se encuentra ubicada en la parte central y oriental del departamento de Lima y su extensión territorial t erritorial es de 5657,9 Km2. Su jurisdicción abarca la presencia de ríos con regular caudal como el Rímac, Lurín y Santa Eulalia; por ello su geografía está, de alguna manera, dividida por la presencia de las altas montañas, como Chilca , que está a 3793 m.s.n.m. Su territorio comprende los pisos ecológicos de Yunga, Quechua, Suni, Puna y Janca o Cordillera. La región Janca está sobre los 48000 m.s.n.m. y, en Huarochirí, es indiscutible la presencia de la cordillera occidental de los Andes en la zona de Ticlio y Pariakaka. Allí el clima es riguroso, se caracteriza por el dominio de las precipitaciones sólidas (granizadas, nevadas), de las temperaturas negativas (de hasta 25 grados bajo cero) y de una atmósfera muy seca; sin embargo, es un paraíso para emprendedores
andinistas y el lugar donde se enseñorea el cóndor, el ave más grande del planeta. Está conformada por 32 distritos: Huarochirí, Antioquia, Cuenca, Lahuaytambo, Langa, San Lorenzo, Sangallaya, Santiago de Anchucaya, San Juan de Tantarance, San Pedro de Huancayre, Santa Eulalia, Callahuanca, San Antonio de Chaclla, Huanza, Carampoma, San Pedro de Casta, San Juan de Iris, Laraos, Huachupampa, Matucana, San Mateo de Huanchor, Surco, Chilca, San Mateo de Otao, Santa Cruz de Cocachacra Co cachacra,, San Bartolomé, San Damián, San Andrés de Tupucocha, Santiago de Tuna y Ricardo Palma.
MAPA DE HUAROCHIRI Y SUS DISTRITOS
DISTRITO DE SAN MATEO DE HUANCHOR San mateo de Huanchor es una ciudad que se encuentra en los 3.170 m.s.n.m.,al norte de la provincia de huarochiri, en el departamento de lima,a una distancia de 95 km. De la capital, por la ruta de la carretera central. Igualmente, esta ubicado en la cuenca alta del rio rimac, en el centro de la vertiente occidental de los andes peruanos.
CAÑON INFIERNILLO 5.1.- UBICACION El área geográfica se encuentra en el KM 97 de la Carretera Central, a dos y medio kilómetros de la ciudad de San Mateo a dos horas y media de la capital, los terrenos corresponden a las comunidades campesinas de San Mateo de Huanchor y San Antonio.
5.2.- HISTORIA El Cañón del Infiernillo, es una impresionante formación geológica originada por el poder abrasivo de las turbulentas aguas del Rio Rímac, en su afán de abrirse paso sobre las rocas andinas, que obstaculizaban su descenso descenso por el valle, rumbo hacia la costa y el mar, en un proceso que había que durar millones de años, permitiendo que, en la actualidad, se le considere como uno de los accidentes geográficos naturales más profundos e imponentes imponentes del Perú. Se dice que nuestro país tuvo sus primeros ingenieros en los pobladores pre-incas e incas por su habilidad y predisposición para resolver problemas de construcción civil tales como caminos, puentes, acueductos y túneles a falta de conocimientos científicos. Posteriormente muchos viajeros nacionales y extranjeros nos dan cuenta de sus pasos por EL INFIERNILLO durante las épocas coloniales y republicana destacando su imponencia y espectacularidad. espectacularidad. Empero, fue alrededor de 1878 que el constructor ENRIQUE MEIGGS proyecta la perforación de sendos túneles en ambas moles que conforman el cañón para unirlas mediante un espectacular espectacular puente de hierro y salvar así el trazo del ferrocarril central. Años más tarde decretada la construcción construcción de la carretera central, central, la ingeniería nacional viabilizo su desarrollo proyectando en su trazado con una vía en forma de 8, que incluía 2 atrevidos puentes lo cual permitía que el Cañon del Infiernillo dejara de ser un obstáculo insalvable, gracias al singular ingenio de nuestros ingenieros peruanos ,todo esto ocurría durante los años de 1930 finalmente años después este famoso tramo sería designado oficialmente MONUMENTO A LA VIABILIDAD NACIONAL y es considerado EL PUENTE MAS ALTO DEL MUNDO.
5.3.- TRANSPORTE PUBLICO : Los ómnibus que van a Huancayo que pueden tomarse en la carretera central y mejor aun los autos que van a la Oroya, que se pueden abordar en el parque Echenique en Chosica.
5.4.- CONDICIONES CLIMÁTICOS La temperatura ambiental oscila entre los 8 y -5 °C; el aire tiene aproximadamente 50 % menos de oxígeno comparado con una localidad costera, lo que ocasiona que a la gran mayoría de personas que pasan por este punto padezcan el mal de altura o soroche.
ASPECTO GEOMORFOLÓGICO
6.1.- CLASES DE ROCAS En ticlio se ha podido observar observar las diferentes clases clases de rocas que que se encuentra en en su ámbito geográfico y en las cuales son: rocas volcánicas Permo-triásicas del Grupo Mitu, calizas triásico-jurásicas del Grupo Pucará y rocas sedimentarias del Cretáceo como las areniscas y lutitas lutit as del grupo Goyllarisquizga, las calizas del grupo Machay que afloran al norte del abra Anticona, también es evidente la presencia de horizontes calcáreos de color gris claro que posiblemente sean sean calizas Jumasha.
MARCO TEÓRICO 7.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS Todas las rocas que afloran sobre la superficie terrestre están expuestas a los ataques de los agentes meteóricos y a la acción de los organismos. organismos. Esto altera a las rocas preexistentes, lo que deja como resultado materiales residuales y fragmentos de rocas inconsolidadas, a los cuales se les conoce como SEDIMENTO. Los productos de la meteorización mecánica y química constituyen la materia prima para este tipo de roca. Las rocas sedimentarias pasan por varias etapas de acuerdo al ciclo geológico.
1. 2. 3. 4. 5.
Meteorización: Erosión Transporte Deposición Litificación
El sedimento es el precursor de una roca sedimentaria, y se encuentra en la superficie de la Tierra como capas de partículas sueltas tal como la arena, el limo o la arcilla. Algunas partículas, como los granos de arena y limo, provienen de la destrucción de otras rocas en la superficie terrestre por un proceso denominado meteorización. Esto es, las rocas son fragmentadas y disgregadas en trozos de varios tamaños. Estos fragmentos son luego transportados por algún agente de transporte y erosión (agua, viento o hielo) y depositados en los sectores topográficamente topográficamente bajos, formando capas sucesivas. La meteorización y la erosión producen dos tipos de sedimentos: -Sedimentos Clásticos : son las partículas depositadas físicamente, tales como granos de cuarzo y feldespatos provenientes de la fragmentación y alteración de otra roca, como podría ser un granito (la palabra clasto, del griego Klastos, significa romper). -Sedimentos químicos o bioquímicos: son sustancias nuevas que se forman por precipitación química de algunos componentes componentes de las rocas originales que fueron disueltos durante el proceso de meteorización, y son llevados por el agua de los ríos hasta el mar o un lago. Estos sedimentos incluyen capas de minerales tales como halita (sal de cloruro de sodio) y calcita (carbonato de calcio). En estos procesos suelen intervenir organismos vivos que asimilan ciertas sustancias, y que al morir dejan sus restos en el lugar donde vivieron, y pasan a formar parte del sedimento. Las rocas sedimentarias están compuestas de clastos (fragmentos de minerales y rocas), matriz (parte fina que rodea y sostiene a los clastos, puede o no existir) y cemento (material de origen químico que aglutina a los clastos, puede o no existir).
La meteorización de las rocas expuestas en la superficie, permite que los agentes de transporte lleven material hacia las zonas más bajas (cuencas) y lo depositen, para formar allí las capas de rocas sedimentarias. La acumulación sucesiva sucesiva de capas, hará que los niveles inferiores estén sometidos a una compactación cada vez mayor. Los sedimentos son compactados y cementados después de que son enterrados y cubiertos por las capas de otros sedimentos. Así, una arenisca se forma por la litificación de granos de arena, y una caliza es la litificación de pequeños caparazones caparazones de fósiles marinos y otras partículas de carbonato de calcio. Tanto los sedimentos como las rocas sedimentarias, están caracterizados por la alternancia de capas de diferentes colores. Cada una de estas capas suele ser un estrato, y reflejan cambios en la mineralogía y el tamaño de grano (por ejemplo capas de areniscas intercaladas con limolitas), o diferencias en las texturas, como cuando una arenisca de grano grueso se intercala con una de grano fino. Debido a que las rocas sedimentarias se forman sobre la superficie terrestre, éstas cubren una buena parte de su superficie y de los fondos oceánicos. Sin embargo, solo representan una capa muy delgada, comparadas con las rocas ígneas y metamórficas que ocupan el mayor volumen de la corteza.
MINERALES COMUNES EN ROCAS SEDIMENTARIAS SEDIMENTARIAS Los minerales de origen clástico más comunes en los sedimentos son también los silicatos. Esto no es más que un reflejo de la abundancia de estos minerales en las rocas originales, las cuales aportan sus fragmentos (clastos) para formar las rocas f eldespatos y las arcillas son los más comunes. sedimentarias. El cuarzo, los feldespatos Los minerales formados por precipitación química o bioquímica en los sedimentos son los carbonatos (calcita y dolomita), sulfatos (yeso y anhidrita) y cloruros (halita). Los primeros son frecuentes en depósitos marinos, y los segundos en lagos que han sufrido una evaporación total.
7.2.- CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS Para clasificar una roca sedimentaria clástica, es necesario definir el patrón textural. Los elementos que definen el patrón textural de las rocas detríticas son el tamaño de grano, la selección, la morfología de los clastos y el empaquetamiento. De esta forma, se puede encuadrar a una determinada roca sedimentaria clástica en algunos de los cuatro subgrupos (Conglomerados, (Conglomerados, areniscas, limolitas o arcilitas).
Para el caso de los sedimentos químicos o bioquímicos, la clasificación se basa en su composición química, que para los sedimentos marinos refleja los principales elementos químicos disueltos en el agua del mar. Existen dos grupos principales: las rocas carbonáticas y las evaporitas. Además, hay que indicar que algunos tipos de rocas carbonatadas pertenecen a las rocas orgánicas (p. ej. Las biohermitas, biolititas, etc.). Rocas Ro cas evapor evapo r í ti cas
Son las rocas formadas a partir de la intensa acumulación de sales (sulfatos, carbonatos, cloruros, bromuros), que puede tener lugar en aguas continentales o marinas sometidas a una intensa evaporación. Estas rocas se forman por precipitación química directa de sales en un fluido acuoso sobresaturado. Las principales rocas rocas evaporíticas están están compuestas compuestas por la Acumulación de alguno/s de los siguientes minerales: yeso (SO4Ca + 2H2O), silvina (ClK), halita (ClNa), thenardita (SO4Na2), carnalita (ClK.CL2Mg.6H2O), etc. Estas rocas suelen presentar texturas equigranulares (como las rocas plutónicas), y se reconocen fácilmente por ser solubles o por su baja dureza. Rocas carbonat car bonatadas adas
Son rocas que están mayoritariamente compuestas por carbonatos; o bien calcita (CO3Ca), y entonces se denominan Calizas, o bien por dolomita (CaMg (CaCO3)2), y entonces se denominan Dolomías. En función del porcentaje de calcita y dolomía que presenta la roca reciben diferentes nombres. De esta forma, podemos clasificarlos en: calizas, calizas dolomíticas, dolomías calcáreas y dolomías. También es posible encontrar junto con los carbonatos clastos detríticos, en ese caso se habla de calcarenitas y calcilutitas (calizas litográficas), en función del tamaño de grano de los clastos. Dentro de este grupo se englobarían también las margas.
LOS RÍOS Son cursos de agua encauzada cuyo régimen hidrográfico es constante y regular, poseen una cuenca de recepción, cuyo canal de desagüe es de gran trayectoria. Los ríos reciben el agua de todas las fuentes naturales, como es el agua de las lluvias, deshielos, deshielos, torrentes. Pero el aporte más más seguro y significativo significativo procede de los manantiales y de las l as aguas subterráneas.
8.1.- PARTES DE UN RIO Curso Superior o Alto: En su primera etapa, la pendiente del río es considerable, porque el agua agua que discurre discurre tiene gran energía. energía. Su acción más más notable es la erosiva, que se manifiesta en la excavación de su cauce tanto en el fondo con en sus laderas. Curso Medio: Es la segunda etapa en la que el río discurre más lentamente debido a que la pendiente es más suave, disminuyendo considerablemente su energía. La acción acción más más importante importante es la de transportar todos aquellos aquellos fragmentos que han sido arrancados en el curso superior. Curso Inferior Bajo: Es la etapa final del recorrido del del río, con diferencia diferencia del nivel muy escaso y pendiente muy suave, por lo que su energía disminuye considerablemente, debido a lo cual se produce la sedimentación de aquellos materiales arrancados y desgastados en el curso superior y transportados en el curso medio.
GEOLOGÍA TECTÓNICA Su objetivo consiste en estudiar los mecanismos de la formación de las estructuras y los fenómenos que actuaron a través del tiempo sobre las rocas y cuáles son las causas que originaron las formas que presentan actualmente. Los movimientos que afectan la corteza terrestre provienen de las siguientes fuerzas. a) b) c) d)
Los movimientos tectónicos. Los movimientos ascensionales del magma. La presión litostática ejercida sobre los fondos marinos. mari nos. La acción de la corriente de convección del manto terrestre.
Estos movimientos causan en las rocas plegamientos, fallamientos, fracturas, hundimientos, levantamientos, desplazamientos, compresiones, etc, que dan lugar a una serie de estructuras estructuras geológicas. geológicas. Todas estas deformaciones deformaciones son posibles en la mayoría de las rocas y en particular las sedimentarias que son plásticas
9.1.- ESFUERZO DE DEFORMACION La deformación se refiere a los cambios de volumen o de forma que experimentan las rocas de acuerdo a sus propiedades físicas o mecánicas al ser sometidas a diversos esfuerzos. Se reconocen reconocen tres tipos de esfuerzos esfuerzos de deformación: deformación: comprensión, tensión y cizalla. La Comprensión: Resulta cuando las rocas son empujadas o comprimidas por fuerzas externas dirigidas hacia la otra que da lugar al acortamiento de las rocas en la dirección del esfuerzo produciendo pliegues pliegues o fallas f allas inversas.
La Tensión: Es producto de las fuerzas que actúan en direcciones opuestas a lo largo de la misma línea y tiende al alargamiento o separación de la unidad rocosa. La Cizalla: Resulta de la actuación de los esfuerzos en forma paralela pero en sentido contrario, produciendo un deslizamiento o desplazamiento de las capas siguiendo los planos de separación de estas
RECONOCIMIENTO DEL CAMPO 10.1.- PRIMERA ESTACION: Nos estacionamos estacionamos en el PUENTE COLGANTE E. DE HABICH de una longitud de 121 m. compuesta por 04 cámaras de anclaje dos a cada lado, con sus respectivos amortiguadores de soporte horizontal, horizontal, a lo largo largo del puente tiene cada 10 metros a ambos lados orificios de drenaje. drenaje. La ubicación de los estribos estribos es de acuerdo a las aguas que discurren en el río: margen derecha o izquierda. izquierda. En esta ubicación nos encontramos encontramos en el Curso Medio del Río por contar con una pendiente mínima de esta manera el agua del río discurre lentamente.
PUENTE COLGANTE E. DE HABICH: Longitud: 121 m. Car a máxima máxima:: 60 tonel tonelad adas as
PUENTE COLGANTE E. DE HABICH: CAMARA DE ANCLAJE: SON BLOQUES DE CONCRETO ARMADO DE APROXIMADAMENTE 10.00 X 2.00 METROS QUE SOSTIENEN A LOS ESFUERZOS DEL PUENTE
CAMARA DE ANCLAJE:
SE
VISUALIZA COMO ESTAN SOLDADOS LOS 04 TUBOS HORIZONTALES DE ANCLAJE
VISTA LATERAL DEL PUENTE E. HABICH
AMORTIGUADORES DE SOPORTE HORIZONTAL (SOPORTE DE NEOPRENE)
ORIFICIOS DE DRENAJE UBICADOS CADA 10.00 METROS
La ubicación de los estribos depende a donde discurren las aguas del río. Aquí nos encontramos en el Curso Medio de un Río
VISTA DE AMORTIGUADOR DE SOPORTE
10.2.- SEGUNDA ESTACION:
FOTO GRUPAL EN PUENTE HABICH.
PUENTE INFIERNILLO – Se inicia el recorrido en el Tunel Cacray, para luego ascender al puente Infiernillo, aquí observamos Rocas Sedimentarias especialmente las Calizas, materia prima del cemento. Encontramos cuevas que son producto de una disolución química, observamos también pliegues o deformaciones en las rocas originado por fuerzas comprensionales del Río Rímac formando un cañon. Aquí nos encontramos en el Curso río Superior por que la pendiente es más pronunciada y también por encontrar presencia de cañones.
INICIO DEL RECORRIDO DEL PUENTE INFIERNILLO EN EL TUNEL CACRAY DE 580 METROS DE LONGITUD
OBSERVAMOS QUE LAS ROCAS SEDIMENTATIAS HAN SUFIDO UNA DEFORMACION DEBIDO A FUERZAS COMPRESIONALES. FORMACIÓN DE CAÑON POR EL CRUCE DEL RÍO RIMAC
OBSERVAMOS LAS ROCAS CALIZAS – CALIZAS – MATERIA PRIMA DEL CEMENTO
HUECOS O CUEVAS PRODUCTO DE UNA DISOLUCION QUIMICA EN ROCAS SEDIMENTARIAS.
CRUCE DEL FERROCARRIL, TUNEL CONSTRUIDO EN LAS ROCAS SEDIMENTARIAS.
FOTO GRUPAL DEL AULA DE GEOLOGIA
10.3.- TERCERA ESTACION: LLEGADA A TICLIO: Aquí nos encontramos el Centro Ferroviario más alto del mundo, 4818 msnm, encontramos en su mayoría rocas sedimentarias calizas, la temperatura es bajo cero.
La temperatura ambiental oscila entre los 8 y -5 °C; el aire tiene aproximadamente 50 % menos de oxígeno comparado con una localidad costera, lo que ocasiona que a la gran mayoría de personas que pasan por este punto padezcan el mal de altura o soroche.
MAMPOSTERIA DE PIEDRA CONSTRUIDA EN EL MIRADOR DE TICLIO
LAGUNAS FORMADAS POR LA LLUVIA
CONCLUSIONES
a) Las Deformaciones de las rocas son producto de fuerzas comprensionales, originado por el cauce superior de los l os ríos formando cañones. . b) Las rocas sedimentarias son malos materiales de construcción por poseer poca resistencia y ser muy frágiles. c) En nuestro recorrido observamos Rocas Sedimentarias, especialmente Calizas. d) La formación de cuevas es producto de la meteorización química. e) La Construcción de los estribos del puente depende su ubicación del recorrido del cauce del río. f) El curso superior de un río se caracteriza por ser erosivo donde se manifiesta por la excavación de su cauce, formando desfiladeros, cañones
