Mapeo de de celdas Geotécnicas
David León Arenas Ing. Geomecánico
Objetivo del mapeo geotécnico
Descripción y caracterización del macizo rocoso, mediante la obtención de una serie de parámetros geotécnicos, sobre los que cuales se aplican las clasiicaciones geomecánicas! "ienia#s$i, Laubsc%er, & de "arton, etc.
La obtención de los parámetros debe realizarse de orma sistematizada, usando una terminolog'a estandarizada y usando una secuencia lógica, de orma de no omitirse ninguna inormación básica.
Pasos (.
División del macizo en zonas más o menos %omogéneas, a partir de criterios litológicos, estructurales, etc. )n estas zonas deben mantenerse constantes las propiedades del macizo. La celda debe tener, en general, entre * y (*m y ser representativa del del sector estudiado, de ese modo se puede caracterizar rápidamente un sector con un n+mero limitado de celdas.
Pasos . -.
Descripción de las caracter'sticas generales, ubicación, etc. oma de /arámetros Geotécnicos, los cuales se pueden dividir en - tipos! /arámetros que describen la matriz rocosa. /arámetros que describen discontinuidades. /arámetros que describen el macizo rocoso.
Formato de Mapeo Características generales Descripción del macizo rocoso
Características de la matriz rocosa
Descripción de las discontinuidades
Resistencia de la Roca Intacta IRS (ISRM 198!
Nota: Los grados S1 a S6 se aplican a suelos cohesivos, por ejemplo arcillas, arcillas limosas com!inaciones de limos arcillas con arena, generalmente de !ajo drenaje" La resistencia de la pared de las discontinuidades generalmente se caracterizar#n por grados $% a $6 &roca', mientras S1 a S6 &arcilla' se aplicar#n normalmente
Martillo de Sc"midt )ste ensayo permite estimar de orma apro0imada la resistencia a compresión simple de la matriz rocosa. /ara la realización del ensayo, se debe limpiar la zona a ensayar, que debe estar limpia de isuras o grietas, eliminado la pátina de roca meteorizada. )l martillo debe colocarse de orma perpendicular a la pared. 1e deben realizar (2 medidas, de las cuales se eliminan las * más ba3as. )l resto de valores promedian y se correlacionan mediante un ábaco c.
#escripci$n de las #iscontin%idades Las discontinuidades son las que dan al macizo rocoso su carácter discontinuo y anisótropo, %aciéndolos más deormables y débiles. Además representan planos preerentes de alteración, meteorización, ractura y permiten el paso del agua. 1e deben tener en cuenta las estructuras abiertas descartando las que lo %an sido por eecto de la tronadura. Las estructuras como algunos tipos de vetas sellados, se consideran como parte de la matriz de la roca 4para eecto de la clasiicación geomecánica5 1e debe distinguir entre! 6Discontinuidades 1istemáticas! son las que aparecen en amilias 4diaclasas, planos de estratiicación, esquistosidad,etc.5 y dan orma a los bloques en los que se ractura el macizo. 6Discontinuidades 1ingulares! las que aparecen aisladas y suelen ser más continuas y persistentes 4allas, diques, discordancias, etc.5
&os par'metros a medir son los sig%ientes )ipo! 1e usarán los siguientes códigos! *+! )stratiicación regular en rocas sedimentarias. *,! 7ontacto, supericie de contacto entre dos tipos de roca. *F! 8alla, supericie de ruptura y9o ragmentación a lo largo de la cual %a %abido desplazamiento. *#! Dique, ractura en la roca con relleno mayor que * cm. )l relleno puede tener dierente litolog'a. *-! Diaclasa, ractura en la masa rocosa, en la cual no %a %abido desplazamiento. :ormalmente con escaso o sin relleno. *S! 1upericie de corte sin magnitud de desplazamiento reconocible. /uede reconocerse por supericies pulimentadas o estriadas. *.! 1upericie erosionada subyacente a roca sedimentaria o 'gnea. */! 8ractura en la roca con un relleno de menos de * cm. De espesor *P#! /ebble dy$e
Orientaci$n! La orientación de las estructuras deine la orma del bloque ormado y su orientación relativa. 1u orientación relativa con respecto a una labor puede %acer que esta sea estable o inestable.
6#ip! ;anteo, ángulo que orma con la %orizontal la l'nea de má0ima pendiente del plano elegido como representativo del set. 6#ipdir ! dirección de manteo, ángulo que orma con el :orte geográico, la proyección en la %orizontal de la l'nea de má0ima pendiente del plano.
+spaciamiento! )l espaciamiento condiciona el tama
)spaciamiento m'nimo )spaciamiento má0imo )spaciamiento medio, se calcula dividiendo la longitud observada 4perpendicular al set5 por el n+mero se estructuras observadas en esa longitud. )l inverso de este valor es el FF, 8recuencia de 8racturas o n> de racturas por metro
Persistencia! )s su e0tensión supericial, medida por su longitud seg+n el rumbo del plano y seg+n su manteo. Las amilias más continuas serán las que condicionen los planos de rotura del macizo rocoso. ambién se debe indicar el tipo de terminación 4estructura, roca, uera de la celda, etc5
R%gosidad! 1e eval+an tanto la ondulación de las supericies de discontinuidad, 4varios metros5 como las irregularidades a peque
?@G1IDAD A G?A: )17ALA ndulada ;ultidireccional ndulada @nidireccional 7urva Ligeramente 7urva ?ecta
R%gosidad a Pe0%ea +scala (ISRM21981!
R%gosidad a Pe0%ea +scala (-R,! 3arton and ,"o%be4 (1955!
6lteraci$n de la pared ! 1e considera la alteración de la pared de la discontinuidad relativa a la observada para la matriz rocosa.
4(5 ;enor! La alteración de la pared es más débil que la de la roca. La roca está más alterada, que las paredes de la discontinuidad. 45 Igual! La alteración de la pared es de igual que la de la roca 4-5 ;ayor! La alteración de la pared es más uerte que la de la roca
Relleno 1u caracterización debe incluir el espesor, tipo y resistencia. +spesor ! 1e mide el espesor del relleno t'pico del set analizado. )ipo! 1e indica el tipo o mineralog'a que constituye el relleno t'pico del set, si son varios, se indican de mayor a menor importancia. Resistencia! 1e caracteriza la resistencia del tipo de relleno más débil observado. /ara ello se usa la misma tabla que se ocupa para la estimación del I?1.
Par'metros del Maci7o Rocoso Meteori7aci$n La meteorización agrupa a aquellos procesos que provocan la disgregación 'sica y descomposición qu'mica de las rocas, condicionando sus propiedades geomecánicas. )l principal agente de meteorización son las condiciones climáticas. )n el caso de los yacimientos mineros, la alteración de origen %ipógena igualmente puede provocar una degradación de la roca, que se traduce en aumento de la porosidad, permeabilidad y deormabilidad del material, a la vez que disminuye su resistencia. La evaluación del Grado de ;eteorización se eval+a seg+n la siguiente tabla.
+val%aci$n del Grado de Meteori7aci$n (ISRM 1981! )+RMI8O
#+S,RIP,IO8
:o presenta signos visibles de meteorización en la roca! tal vez una leve decoloración en las supericies de las discontinuidades mayores. La decoloración indica meteorización de la roca y en las supericies de las Levemente discontinuidades. La roca en su totalidad puede estar decolorada por la ;eteorizada meteorización y puede estar e0ternamente algo más débil, que en su condición resca. ;enos de la mitad de la roca esta descompuesta y9o desintegrada como un ;oderadamente suelo. La roca resca o decolorada se puede presentar como colpas o ;eteorizada testigos continuos. ;ás de la mitad de la roca esta descompuesta y9o desintegrada como un ;uy suelo. La roca resca o decolorada se puede presentar como colpas o ;eteorizada testigos discontinuos. 7ompletamente oda la roca esta descompuesta y9o desintegrada como un suelo. La ;eteorizada estructura original del macizo a+n se mantiene en gran parte intacta. ?oca 8resca
oda la roca está convertida como suelo. La estructura del macizo y la 1uelo ?esidual ábrica del material están destruidas. )0iste un gran cambio de volumen, sin embargo el suelo no %a sido transportado signiicativamente.
GR6#O
I
II
III
IB B
BI
)amao de blo0%e 4 grado de ract%ramiento )l tamaC(9L(5 E 4n>C9L5 E 4n>C-9L-5 ó Cv 88C(E88CE88C-
)amao de blo0%e 4 grado de ract%ramiento
)l valor del Cv, se relaciona con el tama
Cv 4discontinuidades9m-5 ( (J- J(2 (2 J -2 K -2
)amao de blo0%e 4 grado de ract%ramiento (l )racturamiento del macizo rocoso est# de)inida por el n*mero espaciado de las discontinuidades a!iertas &las cerradas a)ectan al +$S, castig#ndolo o mejor#ndolo'" (l grado de )racturamiento, se epresa mediante el valor del índice RQD, de)inido en sondajes como el porcentaje de )ragmentos maores a 1% cm eistentes en la longitud del tramo considerado" -ara la estimación del $.D, se de!en considerar solo los )ragmentos de testigo de material /ue no presentan meteorización o alteración importante &eclu0ndose los /ue presenten meteorización +, o +, para los /ue se considera $.D2%3'"
)amao de blo0%e 4 grado de ract%ramiento:
)n aloramientos, el ?&D puede estimarse mediante correlaciones emp'ricas, como la de /almstron (F* 4en I1?;, (F(5! ?&D ((* J -,-MCv
para Cv K N,*
?&D (22
para Cv N,*
,riterio de ;oe< = 3ro>n (GSI! )l G1I o Ondice Geológico de ?esistencia, es un 'ndice que eval+a la calidad del macizo en unción del grado y las caracter'sticas de la racturación, estructura geológica, tama
,riterio de ;oe< = 3ro>n I#I,+ G+O&OGI,O #+ R+SIS)+,I6 De los códigos de letra que describen la estructura del macizo rocoso y la condición de las discontinuidades, seleccione el cuadro apropiado en esta tabla. )stime el valor t'pico del Indice Geológico de ?esistencia, GSI, de los contornos que muestra la tabla. :o trate de obtener un mayor grado de precisión. Indicar un rango de valores para GSI, por e3emplo de -H a N, es más realist a que indicar un +nico valor, por e3emplo -.
+S)R.,).R6 #+& M6,IO RO,OSO
e s 1 d a ) s d e a D l z i a r A < e D s e p I o m r n @ i e r t e s i : 4 n % i I s e . a e t d c n o : s e e d r i m 0 e 7 s 5 n v ó a ó 3 1 i e e l I a c a s d D c r a s e e 3 a t a l n i c t 1 d y a , A s e s á d L A a a p s i s n n o o o n g g c ) : ó i u u , r c r D ) s a s a @ s z d i e e i i r A a : " c c i e : i r p e r r t l I S e e m ) p e p a 7 @ t @ u u o I 9 n 1 i 1 y " D ; : );/)?A LA 7
s a d a z i r e p m e t n i e t n e m a d a r e d o m s a 3 a c , s a s s i ? l a A s d e a L i c r i @ e t l G r e a p ) u 9 o ? 1 y
s o 9 a y d o a s 9 z i a y r d s e a e p z r i a r l m s e u e o t p n d n a n i m r a e g y l t b u n s i s o m t s n s o a e s 3 a o 3 l a l a i c m g c r c , a , s r s a a a s d e d o a l d a l l l n a s e l a o l z i z e i c n c r e l y l y n s e o s c A a r s a , s n e L s i l o m i l s r A a i s c s d , e s i s ; a e r i c a i o c e i A d s t a l o S r l L r e r l e a p i e A u p o t r c @ u l 9 1 a a ; ; 1 y
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SP
S/P
,ondici$n de 6g%a2 (&a%bsc"er2 199?!
61eco! Las paredes se encuentran secas, sin iltraciones detectables. 6X+medo! se nota %umedad al tacto, no %ay goteo. 6/resión moderada de agua! iltraciones de entre * a (* l9min. Goteo de las paredes. 6/resión alta de agua! iltraciones mayores a (* l9min. 8lu3o de agua continuo.
#ao por tronad%ra I/+&+S #+ #6HOS PRO#.,I#OS POR /O&6#.R6S + )6&.#+S RO,OSOS (6s"b42 198?!
:IB)L D) DAZ1
7:DI7I:)1 "1)?BADA1 ): )L AL@D
A:G@L D) AL@D S 7:6 7:DI7I:)1 D) )Y7A6 DI7I:)1 D)L 8?):) BA7I: ): )L 8?):) K*> ( Cuntas cerradas, material 1e ven las ca /eque Algunas 3untas son abiertas y /eque
N 1)B)?1
C@:A1 S"L&@)1
8rente racturado, 3untas abiertas. Algunos bloques movilizados
* "loques movilizados y agrie6 )Y?);1 tados. La voladura produce material ino
K** 8rente irregular, algunos des6 )0cavación actible. costramientos y grietas de -m. sobree0cavación -> K **> 8rente muy irregular. 8uertes )0cavación bastante ácil. descostramientos desde el K - m. rente. Gran sobree0cavación
