CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS Definiciones: • Roca: agregado natural de partículas de uno o más minerales, con fuerte unión cohesiva permanente, que constituyen masas geológicamente independientes y cartografiables.
• Suelo: agregado natural de partículas minerales granulares y cohesivas, separables por medios mecánicos de baja energía o por agitación en agua. • Maciz conjunto to de matriz matriz rocosa rocosa y discon discontin tinuid uidade ades. s. Presen Presenta ta caráct carácter er hetero heterogne gneo, o, Macizoo rocos rocoso: o: conjun compor comportam tamien iento to discon discontin tinuo uo y normal normalmen mente te anisót anisótrop ropo, o, consec consecuen uencia cia de la natura naturalez leza, a, frecue frecuenci nciaa y orientación de los planos de discontinuidad, que condicionan su comportamiento geomecánico e hidráulico.
• Matriz rocosa: !oca matriz " !oca intacta# material rocoso sin discontinuidades, o bloques de roca entre discon discontin tinuid uidade ades. s. $%e caract caracteriz erizaa por su densid densidad, ad, deform deformabi abilid lidad ad y resist resistenc encia& ia& por su locali localizac zación ión geográfica& y por su litología, ya sea sta 'nica o variada(.
• Discontinuidad: cualquier plano de origen mecánico o sedimentario en un macizo rocoso, con una resistencia a la tracción nula o muy baja. $)enera comportamiento no continuo de la matriz rocosa, y normalmente anisótropo(.
Factores del co!ortaiento ec"nico de los acizos rocosos #o$%eti&os del estudio': * +atriz rocosa# litología $características petrográficas y propiedades(. * iscontinuidades# fracturación $tipo y frecuencia( * -structuras geológicas no discontinuas $sedimentarias, tctonicas# pliegues( * /ensiones /ensiones naturales $estado tensional o de esfuerzos, sismicidad, movimientos( * Factores (eoa$ientales: * )rado de meteorización, susceptibilidad a la meteorización * 0ondiciones hidrogeológicas $nivel freático y sus variaciones, contenido en humedad, circulación de agua(
A!licaciones (eot)cnicas de la descri!ci*n + caracterizaci*n de acizos rocosos: * 0imentación de edificios * -stabilidad de taludes# escavados o naturales * 0onstrucción de muros y anclajes, escolleras * /erraplenes, /erraplenes, pedraplenes y presas de tierra
* -1cavaciones a cielo abierto o superficiales * -1cavaciones subterráneas y t'neles * 2btención de materiales de construcción $balasto, macadam, áridos, piedra natural( * +ejora geotcnica de terrenos * 0ontrol de filtraciones y drenajes
,- DESCRI.CIÓN DE MACIZOS ROCOSOS EN AF/ORAMIENTOS: METODO/O01A /as descri!ciones en (eneral son su$%eti&as2 !rocurar e&itarlo con descri!ciones o$%eti&as: * 3tilizar nomenclatura y clasificación normalizada, * !ealizar observaciones y toma de datos sistemáticas.
Condiciones2 !rocediiento o re3uisitos de una $uena descri!ci*n: * -1aminar todos los factores seg'n una secuencia lógica, * 4o omitir ning'n tipo de información básica, * 5a descripción debe comunicar una imagen mental precisa, * 3n usuario debe obtener la información relevante que precise. -l objetivo es que distintos observadores lleguen a la misma descripción.
Eta!as en la descri!ci*n: ,' Descri!ci*n (eneral del afloraiento + di&isi*n en zonas #&isi*n (eneral': * 6dentificación, características y condiciones del afloramiento en conjunto, * escripción de cada componente# rocas, suelos, agua, singularidades * ivisión del afloramiento en zonas $partes más homogneas(
4' Descri!ci*n de cada una de las zonas: * escripciones objetivas y normalizadas de sus elementos estructurales $matriz rocosa y discontinuidades( y de sus propiedades
5' Descri!ci*n + caracterizaci*n del acizo rocoso en su con%unto: * %íntesis de conocimientos $a partir de las observaciones y descripciones(# perfiles geológico*geotcnicos y clasificaciones geomecánicas. * integración del emplazamiento en la geología regional.
,- Caracter6sticas (enerales del acizo: Descri!ci*n del afloraiento + di&isi*n en zonas * Presentar en forma de ficha# tipo de trabajo, fase de estudio, elemento, observador, fecha • Identificaci*n del acizo rocoso: * enominación# litología * 5ocalización geográfica# localidad, topónimo * 5ocalización geológica# edad, formación * !asgos estructurales generales# estratificación, fallas, fracturas • Di&isi*n en zonas 7oo()neas2 se(8n distintos criterios: * 5itológicos, estructurales, hidrológicos, meteorización, fallas, brechas • Re(istro (r"fico de afloraiento #foto(raf6as2 di$u%os2 es3ueas'2 inclu+endo: * escripción geológica general $geomorfología, litología( y grandes estructuras *iferenciación y características básicas de cada zona
• Descri!ci*n (eneral de cada zona2 inclu+endo: *5itología, edad, meteorización, fracturas, presencia de agua * 3na visión general del macizo y justificar su división en zonas $sin detalles respecto a la matriz rocosa o discontinuidades(.
• Identificaci*n de zonas sin(ulares o estructuras lineales #fallas2 di3ues9' * 7fectan mucho al comportamiento geomecánico, * Precisan tratamiento individual, incluyendo# su problemática específica y su influencia en el comportamiento del macizo.
4- Descri!ci*n detallada de cada zona: Matriz rocosa + discontinuidades * 5a toma de datos requiere una sistemática precisa y su presentación en forma de ficha# proyecto, autor, fecha, localización, estación, planos, fotos * -n zonas e1tensas tomar datos en varios puntos o estaciones de medida, para que los datos sean representativos del macizo. * 7 partir de los datos, obtener parámetros relativos a la matriz rocosa y a las discontinuidades $n'mero de familias de discontinuidades, su orientación y sus características(.
• Matriz rocosa: *6dentificación# **
*5itología# naturaleza, potencia, localización geológica $formación, edad(
*
*8ormaciones superficiales# naturaleza, te1tura, morfología, espesor
*
*-structura# pliegues, fallas, otros
*
*8racturación# parámetro 9v, juntas por m: $; clases(
< +eteorización# grados de meteorización $; clases( < !esistencia# índices de campo $= clases > valores ! del esclerómetro( < ?idrogeología# grados de humedad $@ clases, valor del caudal(
• Discontinuidades: < 6dentificación# tipo de plano $estratificación# %A, esquistosidad# %B, juntas# 9B, 9C,, fallas# 8B, 8C,( < 0aracterísticas $para cada tipo o familia de discontinuidades(# *
*2rientación# dirección y buzamiento $valores(
*
*-spaciado, en mm $= clases(
*
* 0ontinuidad seg'n dirección y buzamiento, en m $@ clases(
*
*!ugosidad, establecer tipos y clases en cada tipo $: 1 : clases(
*
*7pertura, en mm $D clases(
*
* !elleno# * composición $E tipos(
*
*-spesor, en mm
*
*)rado de meteorización $; clases(
*
* 8iltraciones, discontinuidades con o sin relleno $F clases(
*
*!esistencia a la compresión de las paredes $discontinuidades con o sin relleno(#
*
*Gndices de campo $; clases(
*
*Halor del penetrómetro de bolsillo
*!esistencia al corte $parámetro cuantitativo(
5- Caracterizaci*n (lo$al: .ar"etros del acizo rocoso + clasificaci*n (eoec"nica * -n la descripción del macizo rocoso se toman datos cualitativos y si es posible cuantitativos. * Por ello, los mtodos de caracterización tienden normalmente a obtener valores numricos. * -n este sentido, e1isten tablas donde se establecen clases $escalas con valores de referencia, criterios( que permiten cuantificar dichas características y obtener parámetros. * ichos parámetros son necesarios en la clasificación geomecánica de los macizos rocosos. • .ar"etros del acizo rocoso $elementos que proporcionan los parámetros utilizados para definir y caracterizar el macizo en su conjunto o sus diferentes zonas(# *4'mero de familias de discontinuidades */amaIo de bloque
< 6ntensidad de fracturación < +eteorización < !esistencia
4- CARACTERIZACIÓN DE /A ROCA MATRIZ #Tra$a%o de ca!o + de la$oratorio' * 5a descripción de rocas con fines ingenieriles, requiere seleccionar propiedades básicas y obtener parámetros $Jpropiedades índiceK( para su clasificación geomecánica. * 5as Jpropiedades índiceK pueden ser obtenidas mediante ensayos de campo o de laboratorio, sobre muestras o probetas de roca matriz $roca intacta(.
,' /itolo(6a: identificaci*n + descri!ci*n Identificaci*n: clasificaci*n *0lasificación petrológica o petrográfica -1isten distintos criterio de clasificación# *
* )enticos# ígneas, sedimentarias, metamórficas
*
*Petrográficos#
*
* 0omposicionales# silíceas, carbonatadas, arcillosas
*
* /e1turales#
*
*/ipos# clásticas $compactadas, cementadas(, cristalinas
*
*-lementos# tamaIo de grano $grueso, fino(
* *
* Porosidad# porosas, fisuradas L 0lasificación y denominación de la roca.
0eoetr6a2 estructura + relaciones de ca!o * )eometría $forma del cuerpo rocoso(& tamaIo * -structura $masiva, foliada...(& estructuras sedimentarias, tectónicas * !elaciones espaciales y temporales con otras rocas. *
L eterminación# análisis de campo, en afloramientos naturales, calicatas
Descri!ci*n !etro(r"fica
*0omposición# identificación de minerales esenciales y accesorios $silicatos, carbonatos...( */e1tura# tipo de te1tura $clástica, cristalina(, elementos te1turales $tamaIo, forma( *Porosidad# tipo de espacios vacíos, elementos $tamaIo, forma( *
L eterminación# análisis en laboratorio, Jde visuK, láminas delgadas
.ar"etros litol*(icos esenciales:
Color $atender al color de la roca matriz, sin capas de alteración(#
* !elación con la mineralogía# minerales con color propio o accidental $debido a impurezas(. * !elación con el grado de meteorización# produce variaciones de color, cambios selectivos... *
L eterminación# por comparación con cartas de colores $escala +unsell de color(.
*Taa;o de (rano: * -lemento principal en la caracterización de la te1tura de la roca, incluye dos conceptos# tamaIo medio de grano y variación de tamaIo $calibrado, heterometría( Clasifcación del tamaño medio de grano:
Terino #clase' )rano muy grueso$canto( )rano grueso )rano medio )rano fino )rano muy fino $partícula(
Taa;o #escala' M;Amm ;A a Cmm C a A.A; mm A.A; a A.AAC mm N A.AAC mm
E3ui&alencia )rava gruesa )rava 7rena 5imo 7rcilla
L eterminación# con una regla o por comparación con cartas de tamaIos.
4' Meteorizaci*n * 7lteraciones que cambian las características de las rocas# modifican sus propiedades $porosidad O, permeabilidad O, deformabilidad O, resistencia (.
Causas #factores': * 8actores internos# mineralogía, componentes, te1tura y estructura, $cada tipo de roca sufre unos procesos# presenta mayor o menor intensidad(. * 8actores e1ternos# clima $temperatura, humedad, lluvia, viento(, determina el tipo y la intensidad, * 7demás influye el tiempo de e1posición $relación con la profundidad(.
Causas #!rocesos': * Procesos o acciones físicas $influidos por la temperatura y la humedad(
efectos# fragmentación y
⇒
desintegración " disgregación $aumenta la superficie e1puesta(. * Procesos o acciones químicas $en presencia de agua e influidas por la temperatura( efectos# ⇒
descomposición, disolución. * Procesos biológicos efectos# destrucción, fisuración y descomposición. ⇒
*
L eterminación del estado de meteorización mediante índices normalizados
