informe de karactera

Informe N°05 MECANICA DE ROCAS Dirigido

: ING. ROBLEZ DEZA

Elaborado por

: RAUL ORCCORI MAYHUIRI

Fecha

DECIEMBRE DE 2017 : 18 DE DECIEMBRE

Asunto KARKATERA

: LEVANTAMIENTO

GEOMECANICO

DE

LOS

TUNELES

DE

Mediante el presente informe pongo en su conocimiento la información peticionada. INTRODUCCION A fin de organizar y mantener una adecuada estrategia de control de la estabilidad de la roca en las labores mineras, el personal de una mina debe estar familiarizado con las características y condiciones de la masa rocosa propias de su mina. En tal sentido, esta práctica va a ayudar al estudiante de ingeniería de minas a hacer del ambiente subterráneo un lugar de trabajo más seguro. Conocer la roca permitirá tomar decisiones correctas sobre diferentes aspectos relacionados con las labores mineras, entre otras, se podrá establecer la dirección en la cual se deben avanzar las excavaciones, el tamaño de la s mismas, el tiempo de exposición abierta de la excavación, el tipo de sostenimiento a utilizar y el momento en que éste debe ser instalado. Es muy importante saber de qué estructuras conforman un determinado túnel y cuál es el estado del macizo rocoso para así evitar futuros desastres. El siguiente informe dará a conocer como se encuentra los túneles de KARKATERA de manera topográfica y geomecánica.

1. ASPECTOS GENERALES 1.1. OBJETIVOS 

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Aprender hacer un levantamiento levantamiento geomecánico, geomecánico, poniendo en práctica todo lo aprendido en clases. Aprender a reconocer una discontinuidad, discontinuidad, con con todas sus características características asi asi como una familia de estas. Reconocer las las diaclasas diaclasas y fallas, saber a causa causa de que esfuerzo esfuerzo estas se crearon. FACULTAD DE INGENIERIA | ESCUELA DE MINAS | SEMESTRE 2017-II

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Llevar muestras al laboratorio, laboratorio, para que en este este se saque testigos y se pueda hacer los diferentes tipos de ensayo. Obtener datos geomecánicos del macizo macizo rocoso que presenta presenta el lugar de estudio de KARKATERA. Desarrollando el levantamiento topográfico para poder discontinuidades que presenta el macizo rocoso en cada tramo.

determinar

las

Determinar las propiedades propiedades físicas del macizo macizo rocoso en la cual se se presenta la la persistencia, relleno, rugosidad, etc. Determinar de qué tipo de roca está formado KARKATERA y sus discontinuidades que presenta.

Teniendo todos los datos de campo campo podremos realizar el estudio geomecánico geomecánico para la zona de KARKATERA. Determinar el tipo de sostenimiento sostenimiento que se se aplicara en cada tramo con la ayuda del RQD y RMR.

1.2. ANTECEDENTES 

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En 1984, el Prefecto de Apurímac, Apurímac, y la Corporación de Desarrollo Desarrollo del Departamento de Apurímac, solicitaron la realización de un estudio geológico, que se llevó a realización de un estudio geológico, que se llevó a efecto los días 20 y 22 de Marzo, del mismo año. En 1987 los geólogos Samuel Gutiérrez Mavila, Teófilo Miguel Concha Contreras y Alberto Amézquita Altamirano, plantearon a la Corporación de Desarrollo de Apurímac la realización de un estudio geológico al detalle que implicaba análisis y pruebas de suelos y mecánica de rocas. René Moroco: geógrafo francés quien escribió sobre el cuadrángulo cuadrángulo de Abancay en 1972. Visión de Apurímac Raúl Cerreño C., Susana Kalafatovich.

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Informe N°05 MECANICA DE ROCAS 2. ASPECTOS GEOGRAFICOS 2.1. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD El lugar elegido para nuestra salida de campo se encuentra ubicado en la provincia de Abancay, perteneciente al departamento de Apurímac, que se sitúa en la región sur oriental del país. Dada la lejanía del lugar no se tienen muchas fuentes de información en cuanto a su ubicación exacta en este informe se tratara de hacer un alcance en cuanto a esta. Forma parte de la carretera Abancay –Vilcambamba por el lado NW a unos 25 a 30 km aproximadamente, esta ruta consta de una via de trocha, para llegar a los conocidos ealizamos nuestra excursión en un vehículo el viajo duro como “Tuneles de Karkatera” r ealizamos aproximadamente 1 hora.


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2.2. UBICACIÓN UBICACIÓN TOPOGRÁFICA Esta Zona es muy Accidentada, con laderas verticales hasta de 85% a 90%, de pendiente, es Trocha carrozable, con algunas pendientes elevadas, quebradas profundas. Lugar de trabajo: túneles de 4 * 5 m, con longitudes (80m, 130m y un semi túnel de 110m), con hastiales y techo perturbados.

2.3. CLIMA El clima de la provincia de Abancay es variado de acuerdo a los pisos altitudinales cálido y húmedo en el fondo de los cañones profundos, templados y secos en las altitudes medias, frío y con acertada sequedad en la alta montaña y muy frío en las cumbres nevadas. En general el frío jamás ha descendido por debajo de los 10°C ni ha subido el calor por encima de los 30°C.

2.4. VEGETACIÓN El lugar de estudio presenta con diversas plantas que se pudo observar durante el estudio de geomecanica y los más representantes fueron las zonas de su agricultura que se caracteriza por la presencia de sembríos de maíz, papa, habas, y otro tipo de cultivos que es de su principal economía de las personas que viven en ese lugar.


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Informe N°05 MECANICA DE ROCAS 2.5. ASPECTOS ASPECTOS SOCIOECONOMICOS 

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Agricultura: en los lugares circundantes al lugar de estudio se pudo observar pequeñas parcelas de cultivos, como siembra de tubérculos, de alfalfa y maíz. Por lo que se pudo observar se podría decir que es una tierra de cultivo en la que ofrece una buena calidad de terreno fértil para cualquier tipo de cultivo. Ganadería: la ganadería también en este lugar circundante se pudo observar, que también crían los siguiente: ganados vacunos, caballos, ovejas, caprinos, etc. También se vio que tiene varios ganados que se utilizan para la comercialización y exportación hacia las ciudades grandes y ser vendida para el mercado.

3. ASPECTOS GEOLOGICOS 3.1. ASPECTOS ASPECTOS GEOMORFOLOGICOS La zona presenta un territorio accidentado, con valles profundos y agrestes cumbres, alternan con punas y pocos nevados (Ampay 5 223 m.s.n.m.). El área de estudio se caracteriza principalmente por su morfología glaciar. Los rasgos morfológicos de la zona de estudio son producto de los diferentes procesos y agentes geodinámicas que han actuado con mayor o menor intensidad modificando el paisaje a través del tiempo geológico.

3.2. ASPECTOS ASPECTOS ESTRATIGRAFICOS 3.2.1. GRUPO MITU De facies continental, está constituido de rocas volcánicos- sedimentarias, entre los cuales se observan "Areniscas y lutitas rojas, arcosas, conglomerados..." con intercalaciones de basaltos, andesitas y brechas volcánicas de colores abigarrados que van del rojo ladrillo, rojo violáceo, violáceo, púrpura, verde o gris. (Marocco, 1975: 1975: 15). La meteorización de las rocas del grupo Mitu, han dado origen a estratos arcillosos, que explican el nombre de Mitu, que en castellano significa barro. En efecto las lutitas y los materiales volcánicos dan origen a las arcillas que son las responsables del barro.

3.2.2. DEPOSITOS GLACIARES Y FLUVIO FLUVIO GLACIARES Se observan en los diques morrénicos frontales y laterales que contienen las lagunas de Anqasccocha a 3 250 m. y Uspaccocha a 3,700 m. FACULTAD DE INGENIERIA | ESCUELA DE MINAS | SEMESTRE 2017-II

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Informe N°05 MECANICA DE ROCAS Gracias al foto análisis de dos pares estereoscópicos del nevado de Ampay, se han reconocido depósitos morrénicos de variables dimensiones, dimensiones, a 4,400 y 4,500 m. próximos a la laguna de Tornacocha, que constituyen un riesgo potencial de desastre que más adelante veremos. Los diques y depósitos morrénicos, localizados en diferentes niveles están constituidos por guijarros.

3.2.3. DEPOSITOS ELUVIALES Los depósitos eluviales cubren grandes extensiones en los flancos de los valles principales cercanas a la ciudad de Abancay, y flancos del rio Apurímac. Los productos eluviales, bajo la acción del agua, se pueden movilizar y formar huaycos tal como se puede apreciar en el corte de la carretera Abancay – Andahuaylas al pie del nevado Ampay donde se presenta una sucesión de varias etapas de huaycos, cuyos flujos de barro (cantos angulosos de tamaño muy variable, envuelto en una matriz arenosa y arcillosa) muestran en su parte superior un paleosuelo de 20 a 50 cm de espesor y de color rojizo .

3.3. ASPECTOS ASPECTOS HIDROLOGICOS Hidrológicamente la zona de Anyancca es considerada como cuencas de recepción por que presenta pequeños riachuelos como producto de las continuas desglaciaciones del nevado del Ampay y las lluvias lluvias que se producen producen en sus alturas. alturas. En épocas de lluvia aumenta su caudal causando la erosión de los rocas debido a la presencia la quebrada.


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Informe N°05 MECANICA DE ROCAS 3.4. ASPECTOSS ASPECTOSS PETROGRAFICOS PETROGRAFICOS Es la rama de la geología la geología que se ocupa del estudio de las rocas las rocas desde el punto de vista genético y de sus relaciones con otras rocas. r ocas. 

Rocas Ígneas: Deben su su origen al enfriamiento lento del magma en el interior de la Tierra (rocas ígneas intrusivas) intrusivas) o a de la lava expulsada por los volcanes (volcánicas).

a) Concordantes (placolito): estos materiales de caracterizan por encontrarse paralelos a las rocas preexistentes.

b) Discordantes (dique- veta): los materiales discordantes se caracterizan por que cortan a la roca de origen o el material que lo contiene. o

Vetilla de calcita: se denomina denomina vetilla por el tamaño de su espesor reducido, se encontró con este material en la zona de Anyancca.


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Dique de Andesita: Andesita: en la zona de de Anyacca se pudo observar un dique cuyo material estaba compuesto por andesita, se determino que se trata de este material porque era de color gris verdusco el cual es el color característico de la andesita.

Rocas sedimentarias: Se originan por la erosión erosión,, desgaste de las rocas por el viento, agua o hielo. a) Clástica  

Limolita: es una roca formada por la acumulación de limo arcilla. arcilla. Lutita: roca roca de material muy frágil por estar formada principalmente principalmente de limo arcilla compacta.


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b) No clásticas 

Calizas: rocas sedimentarias sedimentarias de origen no no clástico, generalmente tienen una alta dureza, cuyo color característico es gris oscuro. Esta roca es materia prima para la elaboración del cemento y cal.

4. GEOLOGIA ESTRUCTURAL 4.1. TECHO DE UN ESTRATO Los estratos se forman típicamente como capas horizontales de potencia (espesor) uniforme, limitadas por superficies de estratificación, que son interfases más o menos nítidas respecto el estrato más joven (situado encima) y el más viejo (debajo). En la descripción de los estratos se usa el término «base» o «muro» para referirse a la parte más antigua (geométricamente la inferior, si no median alteraciones tectónicas de la posición) y «techo» para la más reciente. Los estratos son las unidades básicas de estudio de la estratigrafía.

4.2. FRACTURA CON RELLENO Vetas son estructuras de formación post-magmática, en la mayoría hidrotermal. Los minerales se cristalizan de una fase acuática de acuerdo de la temperatura y presión. Las zonas de fallas también pueden mostrar mostrar una mineralización mineralización de forma tabular tabular a causa de una metasomatosis de las rocas fracturadas en la zona de falla. El fracturamiento dio espacio para los líquidos ascendentes o descendentes. En conclusión las diferencias entre los tres grupos no son tan marcado, es decir tal vez existen estructuras transitorias entre los grupos por ejemplo entre veta y zona de falla mineralizada.


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Informe N°05 MECANICA DE ROCAS 4.3. PLIEGUES Plegamiento o pliegue, es una deformación de las rocas, generalmente sedimentarias, en la que elementos de carácter horizontal, como los estratos o los planos de esquistosidad (en el caso de rocas metamórficas), quedan curvados formando ondulaciones alargadas y de direcciones más o menos paralelas entre sí. Los pliegues se originan por esfuerzos de compresión sobre las rocas que no llegan a romperlas; en cambio, cuando sí lo hacen, se forman las llamadas fallas. Por lo general se ubican en los bordes de las placas tectónicas y obedecen a dos tipos de fuerzas: laterales, originados por la propia interacción de las placas (convergencia) y verticales, como resultado del levantamiento debido al fenómeno de subducción a lo largo de una zona de subducción más o menos amplia y alargada, en la que se levantan las cordilleras o relieves de plegamiento.

4.4. FALLAS Las fallas se producen por esfuerzos tectónicos, incluida la gravedad y empujes horizontales, actuantes en la corteza. La zona de ruptura tiene una superficie ampliamente bien definida denominada plano de falla, aunque puede hablarse de banda de falla cuando la fractura f ractura y la deformación asociada tienen una cierta anchura.1 Cuando las fallas alcanzan una profundidad en la que se sobrepasa el dominio de deformación frágil se transforman en bandas de cizalla, su equivalente en el dominio dúctil. El fallamiento (o formación de fallas) es uno de los procesos geológicos importantes durante la formación de montañas. Asimismo, los bordes de las placas tectónicas están formados por fallas de hasta miles de kilómetros de longitud.

4.5. DIACLASAS Una diaclasa (del griego «διά» dia, a través de, y klasis, rotura) es una fractura en las

rocas que no va acompañada de deslizamiento de los bloques que determina, no siendo el desplazamiento más que una mínima separación transversal. Se distinguen así de las fallas, fracturas en las que sí hay deslizamiento de los bloques. Son estructuras muy abundantes. Son deformaciones frágiles de las rocas.

4.6. DIQUE Es una formación ígnea intrusiva de forma tabular.Su espesor es generalmente mucho menor que sus restantes dimensiones y puede variar de algunos milímetros hasta muchos metros, mientras que su extensión lateral puede alcanzar muchos kilómetros. Las intrusiones de diques se suelen producir a favor de fracturas de carácter distensivo. Un dique atraviesa capas o cuerpos rocosos preexistentes, lo que implica que un dique es siempre más reciente que la roca en la cual está contenido. Casi siempre presentan una gran inclinación o una inclinación próxima a la vertical. FACULTAD DE INGENIERIA | ESCUELA DE MINAS | SEMESTRE 2017-II

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5. DESARROLLO DE LA PRACTICA 5.1. MATERIALES E IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD MATERIALES Picota.  Flexo metros.  Brújula.  Lápiz.  Borrador.  Winchas.  Libreta de campo.  Marcador.  Cordel  Barreta  Pico 

IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD Botiquín.  Mameluco.  Zapato minero.  Linterna  Chalecos.  Guantes.  Casco. 

Tapa Oídos.  Respirador. 

5.2. TRABAJO EN CAMPO 

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El punto de encuentro encuentro para el inicio de la práctica fue la iglesia nuestro señor señor de la caída, a las 5 am, de donde se partió con destino a los túneles de karkatera. El viaje duro 1 hora con 20 minutos aproximadamente. Al llegar llegar a los túneles de karkatera, el docente, docente, armo 4 grupos donde explico los parámetros para el levantamiento geomicanico y se determinó el espacio de trabajo de cada equipo que que fue de 80 metros metros aproximado alternando alternando los grupos. Después precedió a hacer el levantamiento topográfico, tanto como geomecanico.


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Para el levantamiento levantamiento topográfico se usó la brújula y la winche. Mientras para el levantamiento geomecanico la brújula, cinta métrica, flexometro, entre otros.

5.3. TRABAJO EN GABINETE 

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A continuación continuación se muestra muestra las correcciones hechas en la data de Excel: Excel: De discontinuidades y los planos para mejor observación. A continuación continuación se muestra los planos obtenidos obtenidos con los datos ya insertados insertados en nuestra data de Excel:

6. CONCLUSIONES   

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Se determinó determinó las discontinuidades que presenta presenta el macizo macizo rocoso en cada cada tramo. Se obtuvo los datos geomecánicos del macizo rocoso. Se desarrolló el reconocimiento reconocimiento de las propiedades físicas físicas del macizo como la persistencia, relleno rugosidad. Con los datos datos obtenidos determinamos el tipo de roca y las discontinuidades discontinuidades que que presenta.

7. BIBLIOGRAFIA 

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Bieniawski Z. T. Rock mechanics mechanics design in mining and tunneling. tunneling. A. A. Balkema, Balkema, Rotterdam, 1984. Brady B. H. Brown E. T. Rock mechanics mechanics for underground mining. Third edition. George George Allen & Unwin, 2004. Correa A. A. Caracterización Caracterización de rocas, ensayos ensayos de laboratorio. Universidad Universidad Nacional Nacional de Colombia,Sociedad Colombiana de Geotecnia. Bogotá, 2000.


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