Ingeniería Hidráulica y de Suelos
Una ciudad de piedra construida en lo alto de un istmo entre dos montañas y entre dos fallas geológicas en una región sometida a constantes terremotos y sobre todo a copiosas lluvia todo el año, es un reto para cualquier constructor evitar que todo el complejo se desmorone.
Según Alfredo Valencia y Keneth Wright el secreto de la longevidad de Machu Picchu es su sistema de drenaje. El suelo de sus áreas no techadas está provisto de un sistema de drenaje que consiste en capas de grava (piedras trituradas) y rocas para evitar el acumulo del agua de las lluvias; 129 canales de drenaje se extienden por toda el área urbana diseñados para evitar salpicaduras y erosión desembocando en su mayor parte en el foso que separa el área urbana de la agrícola, que en realidad el desagüe principal de la ciudad. Se calcula que el 60% del esfuerzo constructivo de Machu Picchu estuvo en hacer las cimentaciones sobre terrazas rellenadas con cascajo para un buen drenaje de las aguas sobrantes.
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Orientación de las Construcciones.
Existe evidencia de que los constructores tuvieron en cuenta criterios astronómicos y rituales para la construcción de acuerdo a los estudios de Dearbom White. Thomson y Reinhard, entre otros. En efecto la alineación de algunos edificios importantes coincide con el azimut solar durante los solcticios de manera constante y por ende nada casual con los puntos de orto y ocaso del sol en determinadas épocas del año y con las cumbres de las montañas circundantes.
Arquitectura.
Todas las construcciones conservadas son de granito color blancuzco compuesto en un 60% por feldespato, un 30% de cuarzo y un 10% de mica. Todo el material procedía de las canteras ubicadas en los contornos del complejo incaico.
La roca tiene entre 6 - 7 grados de dureza en la escala de Mohs. En el Imperio esta fue trabajada con barretas y otras herramientas de bronce (no se usaba herramientas de hierro en el antiguo Perú) y percutores de rocas mas duras. Las rocas fueron alisadas por abrasión arena.
Morfología
Casi todos los edificios son de planta rectangular. Los hay de una, dos y hasta ocho puertas, normalmente en uno solo de los lados largos del rectángulo. Existen pocas construcciones de planta curva y circulares.
Son frecuentes las construcciones llamadas huayranas. Estas tienen solo tres muros. En estos casos en el espacio del muro faltante aparece a veces una columna de piedras para sostener una viga de madera que servía de soporte al techo.También existen huayranasdobles; dos huayranas unidas por un muero mediano a las que se llama masmas.
Las construcciones habitualmente siguen el esquema de las canchas es decir cuatro construcciones rectangulares dispuestas en torno a un patio central unidos por un eje de simetría transversal, a este patio dan todas las puertas.
Muros
El aparejo de los muros de piedra era básicamente de dos tipos.
De piedra corriente unida con mortero de barro y otras sustancias. Hay evidencias de que estas construcciones que son mayoría en Machu Picchu estuvieron enlucidas con una capa de arcilla y pintadas (en color amarillo y rojo por lo menos), aunque la temprana desintegración de los techos las hicieron vulnerables a la permanente lluvia de la zona y por lo tanto no se han conservado.
De piedra finamente labrada en las construcciones de élite son bloques de granito sin enlucido y perfectamente tallados en forma de prismas rectangulares (paralelepípedos como los ladrillos) o poligonales. Sus caras exteriores podían ser almohadillas, es decir protuberantes o bien perfectamente lisas. En estos casos la unión de los bloques parece perfecta y ha hecho suponer que no tiene ningún tipo de mortero pero de hecho si lo tiene, es una fina capa de material aglutinante que se encuentra entre piedra y piedra aunque es invisible por fuera. El esfuerzo de estas realizaciones en una sociedad sin herramientas de hierro (solo conocían al bronce, mucho mas blando) es notable.
No se ha conservado ningún techo original pero hay consenso en afirmar que la mayoría de las construcciones tenían techo a dos o cuatro aguas, hubo incluso un techo cónico sobre el "Torreón" y estaba formada por una armazón de troncos de aliso (Alnus acuminata) amarrado y cubierto por capas de ichu(Stipa ichun) la fragilidad de este tipo de paja y las lluvias en la región hizo necesario que estos techos tuvieran grandes inclinaciones de hasta 63°. Así la altura de los techos duplicaba muchas veces la altura del resto del edificio.
Ventanas, Portadas y Hornacinas;
Como es clásico en la arquitectura incaica la mayoría de las portadas, ventanas y hornacinas (llamada falsas ventanas, nichos o alacenas) tienen forma trapezoidal, mas ancha en la base que en el dintel. Los dinteles podían ser de madera o de piedra ( a menudo de un solo gran bloque) las portadas de los recintos mas importantes eran de doble jamba y en algunos casos incluían un mecanismo de cierre interior.
Las paredes interiores de buena parte de las construcciones tienen hornacinas en forma trapezoidal, junto a las ventanas. bloques cilíndricos o rectangulares sobresalen a menudo de los muros como grandes percheros , dispuestos en forma simétrica con las hornacinas o nichos y las ventanas cuando las hay.
