PR0015 Procedimiento Mapeo Geotécnico SRK

Minera Escondida Ltda. Gerencia de Desarrollo Minero Desarrollo Geológico Procedimi Pr ocedimi ento de M apeo Geoté cni co de T esti esti gos de Sondaj es Diamantinos L evant ami ento y Registr R egistr o de Par ámetr os Geoté cni cos M ayo 2011 2011

TÍTULO:

PROCEDIMIENTO DE MAPEO GEOTÉCNICO DE TESTIGOS DE SONDAJES DIAMANTINOS

SUBTÍTULO:

LEVANTAMIENTO Y REGISTRO DE PARÁMETROS GEOTÉCNICOS

CÓDIGO:

PR015

Número Modificación

FECHA:

Número Página

CARGO

Especialista Desarrollo Geológico

Aprobación: Gerente de Desarrollo Minero Nombre: Oscar Valenzuela Valenzuela Firma:

CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1

Número Sección

ELABORADO POR: NOMBRE

Fecha

CARGO

Leyla Vaccia

Aprobación: Gerente Geología Nombre: Walter Veliz Firma:

FECHA APROBACIÓN : Mayo 2011 FECHA VIGENCIA

: Mayo 2012

PAGINA : 1 DE 55 MOD. N° : 0

12/05/11

Firma

NOMBRE


Procedimiento de Mapeo Geotécnico de Testigos de Sondajes Diamantinos Levantamiento y Registro de Parámetros Geotécnicos



: Mayo 2012



Procedimiento de Mapeo Geotécnico de Testigos de Sondajes Diamantinos Levantamiento y Registro de Parámetros Geotécnicos



: Mayo 2012



Tabla de Contenidos 1

PROPÓSITO ................................................................................ .......................................... 7

2

ALCANCE ................................................ ...................................................... .............................................................................. ........................ 7

3

RESPONSABILIDADES ........................................... ..................................................... ........................................................... ...... 8 3.1

Gerente Geología .............................................................................................................................8

3.2

Gerente desarrollo Minero ...............................................................................................................8

3.3

Superintendente de Geología ...........................................................................................................8

3.4

Superintendente de Control de Muestras y Base de Datos ..............................................................8

3.5

SPA Contrato IMG - Guiñez o similar que preste servicios asociados a este procedimiento procedimiento .........8 .........8

3.6

Personal técnico y asistentes técnicos .............................................................................................8

4

ASPECTOS CRÍTICOS DE SEGURIDAD Y CALIDAD ................................................. 9 4.1

5

Elementos de protección personal .................................................................................................10

DEFINICIONES Y TÉRMINOS ................................................ ........................................ 11 5.1

Materiales ......................................................................................................................................11

5.2

Materiales o equipos de apoyo ......................................................................................................11

6

PROCEDIMIENTO GEOTECNICO SRK ................................................. ...................... 12 6.1

Introducción ...................................................................................................................................13

6.2

Selección de Dominios Geotécnicos (Intervalos Geotécnicos) .....................................................14

6.2.1 6.2.2

6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7

6.4 6.4.1 6.4.2

6.5 6.5.1 6.5.2

6.6

Definición.. Definición................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................ .. 14 Modo de proceder proceder .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ..................... ....... 14

Determinación del Grado de Fracturamiento ................................................................................16 Definición.. Definición................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................ .. 16 Evaluación de las fracturas en los testigos ............................................................................................... 16 Modo de proceder (general para todos los índices de fracturamiento) .......... ........... .......... ........... .......... . 18 Recuperación total de testigos (Total ( Total Core Recovery – TCR) ............................ .......................................... ............................ ....................... ......... 19 Recuperación de testigos sólidos (Solid Core Recovery – SCR) ........................................ ...................................................... ..................... ....... 20 Designación de la calidad de la roca (Rock Quality Designation - RQD) .......... ........... .......... ........... ...... 22 Frecuencia de fracturas fracturas (Fracture Frecuency - FF)........... .......... ........... .......... .......... ........... .......... .......... 24

Evaluación del Grado de Meteorización del Macizo Rocoso ........................................................27 Definición.. Definición................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................ .. 27 Modo de proceder proceder .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ..................... ....... 27

Estimación de la Resistencia de la Roca Intacta ( IRS) y Evaluación de los Micro-defectos ........29 Resistencia de la roca intacta ................................................................................................................... 29 Evaluación de los micro-defectos ............................................................................................................. 30

Registro de Zonas Débiles .............................................................................................................36



: Mayo 2012



6.6.1 6.6.2

6.7

Definición.. Definición................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................ .. 36 Modo de proceder proceder .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ..................... ....... 36

Caracterización de las familias de discontinuidades .....................................................................44

6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 6.7.5 6.7.6 6.7.7

Definición.. Definición................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................ .. 44 Caracterización de juntas cementadas (CJ) .............................................................................................. 44 Evaluación de las discontinuidades por la fábrica .................................................................................... 47 Espaciamiento de las familias de discontinuidades .................................................................................. 48 Naturaleza del relleno de las juntas ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... . 48 Rugosidad de las juntas ............................................................................................................................ 49 Meteorización de las paredes de las juntas .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... . 49

7

Referencias ................................................ ...................................................... ............................................................................ ...................... 53

8

Anexo I .................................................................................................................................. 55

Lista de Tablas Tabla 6-1:

Ventana de Registro 1: Selección de Intervalos Geotécnicos........... .......... ........... .......... ........... .......... .... 15

Tabla 6-2:

Ventana de Registro 2: Evaluación del Grado de Fracturamiento........... .......... ........... .......... ........... ....... 21

Tabla 6-3:

Ventana de Registro 3: Estimación del Grado de Meteorización del Macizo Rocoso ......... ........... ......... 27

Tabla 6-4:

Criterios para estimar la meteorización del macizo rocoso (ISRM, 1978) .......... .......... ........... .......... ...... 28

Tabla 6-5:

Ventana de Registro 4: Estimación del la Resistencia de la Roca Intacta (IRS) .......... .......... ........... ....... 31

Tabla 6-6:

Estimación aproximada y clasificación de la resistencia a compresión de suelos y rocas a partir de índices de terreno (ISRM, 1978). ............................................................................................................. 32

Tabla 6-7:

Cuantificación de micro-defectos ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .... 33

Tabla 6-8:

Guías para estimar la dureza de los rellenos minerales, mediante la dureza de Mohs (Laubscher y Jakubec, Jakubec, 2001) ............................ ........................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ........................ .......... 35

Tabla 6-9:

Ventana de Registro 5: Descripción de Zonas Débiles ......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .... 39

Tabla 6-10:

Códigos de mapeo para zonas débiles ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... ....... 39

Tabla 6-11:

Descripción del material de las estructuras (Read y Stacey, 2009) .......... ........... .......... ........... .......... ...... 40

Tabla 6-12:

Criterios para estimar la consistencia de suelos suelos finos finos en el campo campo (limos y arcillas) .......... .......... ........... 41

Tabla 6-13:

Criterios para estimar la compacidad de suelos granulares (arenas) .......... ........... .......... ........... .......... .... 42

Tabla 6-14:

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (Wagner, 1957) .......... ........... .......... ........... .......... ........... 43

Tabla 6-15:

Ventana de Registro 6: Estimación Estimación del Espaciamiento Espaciamiento y Condición de las Familias de Discontinuidades* .................................................................................................................................... 46

Tabla 6-16:

Criterios para la estimación estimación de la resistencia resistencia relativa del relleno de juntas cementadas mediante el Drop Test............................ ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................ 46

Tabla 6-17:

Minerales presentes ......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... ........... .......... ........... .......... ...... 49



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Tabla 6-18:

Caracterización de la rugosidad rugosidad de las paredes de las discontinuidades (modificada de ISRM, 1978) ... 50

Tabla 6-19:

Criterios para evaluar la meteorización meteorización de las paredes de las juntas (Bieniawski, (Bieniawski, 1989)........... .......... .... 50

Tabla 6-20:

Criterios para la obtención obtención del índice índice de alteración de las discontinuidades (Ja) de Grimstad y Barton (1993)............................ ........................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ........................ .......... 51

Lista de Figuras Figure 2-1:

Ejemplo de distintos dominios geotécnicos.............................................................................................. 14

Figure 6-2:

Marcado ideal de un testigo .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... ........... .......... ........... .. 17

Figure 6-3:

Fractura mecánica, evidenciada por su alto ángulo respecto al eje el sondaje, su r ugosidad y su aspecto fresco fresco ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ .......................... ............ 17

Figure 6-4:

Conjunto de fracturas sub-paralelas a la foliación. Su rugosidad y angulosidad indican un daño mecánico mecánico ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ................... ..... 17

Figure 6-5:

El alto ángulo de los disking en en una andesita, es un fuerte indicador de daño mecánico ........... .......... .... 18

Figure 6-6:

Obvio indicador de daño mecánico por la perforación ......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .... 18

Figure 6-7:

Ejemplo de la obtención del TCR en %. El TCR del intervalo B (área amarillo) es aproximadamente de 2,4 m (2,4 / 3,0 = 80%), siendo el intervalo geotécnico de 3,0m ........................................................ 20

Figure 6-8:

Ejemplo de la obtención del SCR en metros. En este caso el SCR es la suma de los trozos A+B+C+D+E, entre las profundidades de 103,5 y 105,0 m .................................................................... 20

Figure 6-9:

Ejemplo de la obtención del RQD: El RQD del intervalo B, es aproximadamente de 50% (1,5 / 3,0 x 100 = 50%). Las áreas no consideradas se resaltan en círculos rojos....................................................... 22

Figure 6-10:

Junta paralela al eje del testigo que afecta un trozo de testigo sólido. Este trozo es considerado como un trozo intacto para efectos de cálculo del RQD. ................................................................................... 23

Figure 6-11:

Ejemplo de cálculos del RQD, en distintos dominios dominios geotécnicos.......... .......... ........... .......... ........... ....... 25

Figure 6-12:

Comparación entre los índices RQD, SCR y TCR para un tramo de testigo dado. .................................. 26

Figura 6-13:

Ejemplo de una moderada cantidad de micro-defectos ........................................................................... 33

Figura 6-14:

Fotografía detallada de una muestra de sulfuros masivos con una fuerte cantidad de micro -defectos .... 33

Figura 6-15:

Ejemplos de cantidad relativa de micro-defectos: fuerte (arriba), moderada (al centro) y menor (abajo)34

Figura 6-16:

Ejemplos testigos con con fuerte cantidad de micro-defectos .......... ........... .......... ........... .......... ........... ......... 34

Figure 6-17:

Ejemplo de material triturado ( gouge), gouge ), formado por una falla de gran escala. La recuperación es pobre, debido a que mucho material tamaño arcilla y limo fue lavado durante la perforación ............... . 36

Figure 6-18:

Ejemplo de una zona cizallada. Nótese que l os fragmentos son más pequeños que el diámetro del testigo. La recuperación también es pobre, debido a que el material fino fue l avado durante la perforación .......... ........... .......... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... ........... .......... .......... ........ 37

Figure 6-19:

Ejemplo de una zona quebrada. La unión de tod os los fragmentos angulares, genera una recuperación cercana cercana al 100% .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ........................ .......... 37



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Minera Escondida Ltda. Gerencia de Desarrollo Minero Desarrollo Geológico Procedimi ento de M apeo Geoté cni co de T esti gos de Sondaj es Diamantinos L evantami ento y Registr o de Par ámetr os Geoté cni cos M ayo 2011

Figure 6-20:

Ejemplo de un tramo de testigo altamente diaclasado (highly jointed ), según su frecuencia de fracturas. Nótese las juntas con manchas de limonitas ............................................................................. 38

Figure 6-21:

Testigos con una fábrica evidente, en que las aberturas son previas a la perforación. ............................ 47



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PROCEDIMIENTO DE MAPEO GEOTÉCNICO DE TESTIGOS DE SONDAJES DIAMANTINOS Versión 1.0 Mayo 2011

1 PROPÓSITO Minera Escondida Limitada, solicita a SRK que actualice el Procedimiento de Mapeo Geotécnico de Testigos de Sondajes Diamantinos, para la obtención de la mayor cantidad de información, que pueda ser ocupada en los proyectos cuyo desarrollo tenga la opción tanto de rajo abierto como de minería subterránea. El procedimiento está compuesto por dos partes, una práctica que es el Procedimiento de Levantamiento y Registro de Parámetros Geotécnicos y uno teórico que se encuentra en el Anexo I de este procedimiento que corresponde a los Antecedentes Teóricos. La finalidad de este procedimiento, es entregar la metodología a utilizar, en la Superintendencia de Geología, para realizar el proceso de obtención de datos del Mapeo Geotécnico de Sondajes Diamantinos. El plan de trabajo de los geólogos logeadores, contempla además de todas las tareas a realizar, la obtención de datos geotécnicos para los proyectos a los cuales se les asigne este procedimiento. Una vez que se toman los datos, se prosigue con el mapeo geológico y posteriormente, se indicará cual es la finalidad del pozo.

2 ALCANCE El presente procedimiento aplica al personal encargado de realizar la obtención de datos de sondajes diamantinos geotécnicos (NQ3 y HQ3) ejecutados para la Gerencia de Desarrollo Minero.



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3 RESPONSABILIDADES 3.1 Gerente Geología Aprobar este Procedimiento.

3.2 Gerente desarrollo Minero Aprobar este Procedimiento

3.3 Superintendente de Geología Revisar este Procedimiento.

3.4 Superintendente de Control de Muestras y Base de Datos Revisar este Procedimiento.

3.5 SPA Contrato IMG - Guiñez o similar que preste servicios asociados a este procedimiento Transmitir a todo el Personal Técnico y Asistentes Técnicos, la información contenida en este procedimiento, cumpliendo con esto lo referido en el Decreto Nº 40, Título VI, artículo 21 de la Ley

16.744 “DERECHO A SABER”. Aplicar, difundir y controlar el fiel cumplimiento, por todos los trabajadores, del presente procedimiento.

3.6 Personal técnico y asistentes técnicos Aplicar íntegramente el presente Procedimiento y realizar recomendaciones de cambios cuando se considere que las condiciones han variado respecto a lo especificado.



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4 ASPECTOS CRÍTICOS DE SEGURIDAD Y CALIDAD La utilización de normas y procedimientos autorizados asegura la correcta ejecución de las tareas en forma segura. Los siguientes son los riesgos propios y no únicos, de la ejecución de la actividad y que deben ser controlados antes, durante y después de la operación por los propios operadores.

a. Ingreso al área (Instalación de equipo de trabajo). Caída mismo Nivel: Revisión del área, mantener orden y aseo, precaución con las condiciones del área y piso, concentración en el traslado al área. Daño a equipo: Precaución al manipular el equipo y al momento de golpear el sondaje. Martillo en mal estado: Chequeo del martillo antes de usar.

b. Desarrollo del trabajo. Perdida de información: Concentración al realizar el logeo e ingreso de información. Caídas: Precaución al trabajar en área manteniéndola siempre en forma limpia y ordenada. Y al realizar el golpe de martillo en el sondaje, verificar que no caigan trozos del sondaje al piso. Cortes: Precaución al realizar el trabajo ya que los bordes de las bandejas pueden provocar algún corte en las manos. Sobreesfuerzo: Trabajo en equipo y no levantar sobrepeso, trabajar en posición ergométrica adecuada. Golpeado por: Utilizar las herramientas adecuadas y en buenas condiciones, trabajar en forma concentrada. Al golpear el testigo, sostener bien la muestra en la bandeja y el martillo para realizar la prueba. Atrapamiento: Utilizar la herramienta adecuada y en buenas condiciones, trabajar en forma concentrada, sostener bien la muestra y el martillo para realizar la prueba. Proyección de partículas: Concentración al realizar la tarea y siempre usar los EPP correspondientes.



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c. Retiro de bandejas desde los mesones Perdida de información: Revisión de la condición de la bandeja (madera, metálica), antes de realizar el traslado. Sobreesfuerzo: Levantar las bandejas metálicas, maderas (en forma ergonométrica). Utilizar músculos de las piernas, flectar las piernas, espalda recta. Heridas cortantes: Uso de equipo de protección personal básico, guantes de cabritilla. Aprisionamiento de extremidades superiores (manos y dedos): Trabajar siempre en forma concentrada, lenta y segura y de a dos personas uso de guantes de cabritilla. Caídas: Precaución y concentración al transitar por área mantener orden y aseo en el lugar de trabajo. d. Finalización de trabajo:

Retiro de equipo. Entrega de información.

Caída Nivel: Revisión del área (dejar área limpia y despejada). Golpeado por: Precaución al guardar el equipo en su estuche. Perdida de información: Actualizar información en PC, carpeta y al descargar información del capturador, concentración al ingresar datos (personal designadas para esta tarea).Y enviar e-mail al personal que corresponda.

4.1 Elementos de protección personal

Debido a que el trabajo se realiza en terraza de muestrera, se exige: Guantes de Nitrilo. Calzado de Seguridad. Lentes de Seguridad. Cremas de protectoras de radiación UV. Chaleco Reflectante. Casco.



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5 DEFINICIONES Y TÉRMINOS 5.1 Materiales Los materiales a emplear corresponden a todos aquellos elementos que permitan la obtención de datos en el mapeo geotécnico.

5.2 Materiales o equipos de apoyo Se debe contar con materiales o equipo de apoyo para realizar este trabajo: Martillo geólogo. Pie de metro. Capturador. Flexómetro.



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6 PROCEDIMIENTO GEOTECNICO SRK Resumen Enmarcado en la caracterización geotécnica del Proyecto Pampa Escondida, Minera Escondida Ltda. (MEL) ha solicitado a SRK Consulting (Chile) S. A. (SRK) la confección de un procedimiento para el mapeo geotécnico de testigos de sondajes que pueda usarse en minería a cielo abierto y/o subterránea. El procedimiento se ha dividido en dos partes: Antecedentes Teóricos. Levantamiento y Registro de Parámetros Geotécnicos. El presente documento corresponde a la segunda parte del procedimiento, en que se presenta el protocolo para el levantamiento y registro de datos geotécnicos desde los testigos de sondajes. Estas dos partes presentan metodologías para la toma y tratamiento sistemático de parámetros geotécnicos de sondajes, que son requeridos por los diferentes sistemas de clasificaciones, utilizados para caracterizar los macizos rocosos en las etapas iniciales de los diseños de proyectos mineros. Dependiendo del tipo y de la función de las excavaciones que se consideren, las metodologías pueden conducir al uso de las siguientes clasificaciones: el RMR (Bieniawski, 1989) para estabilidad de taludes; el RMR (Laubscher, 1990) y el IRMR/MRMR (Laubscher y Jak ubec, 2001) para minería subterránea y el Q (Barton y otros, 1974) para minería subterránea y túneles.



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6.1 Introducción En este documento se describe el procedimiento para el correcto levantamiento y registro de los parámetros geotécnicos desde testigos de sondajes diamantinos. La lista de parámetros geotécnicos presentados en este procedimiento, son lo suficientes para estimar directamente los sistemas de clasificación RMR (Bieniawski, 1989), RMR (Laubscher, 1990), IRMR/MRMR (Laubscher y Jakubec, 2001) y Q (Barton y otros, 1974; modificado por Grimstad y Barton, 1993). El levantamiento se registrará mediante el programa GVMapper. En este procedimiento las ventanas del programa (hojas de registro) son destacadas en naranjo. Consultas sobre el contenido de este procedimiento u otras dudas que pudieran surgir durante el desarrollo de esta tarea, deberán canalizarse a través del Personal de Geotécnia de MEL.



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6.2 Selección de Dominios Geotécnicos (Intervalos Geotécnicos) 6.2.1 Definición Un dominio geotécnico es un intervalo de un testigo donde las calidades geotécnicas son iguales o similares.

6.2.2 Modo de proceder Los intervalos geotécnicos se registran en la Ventana de Registro 1 (ver Tabla 2-1). Los límites de los intervalos, se deben seleccionar y marcar con un taco con un a “D”, de acuerdo a cambios en la calidad del testigo, que generalmente corresponden a:

√ Litología (por ejemplo, pórfidos vs. andesitas). √ Alteración (por ejemplo, pórfidos alterados hidrotermalmente vs. pórfidos inalterados). √ Estructuras (por ejemplo, andesitas fracturadas vs. andesitas no fracturadas). √ IRS (por ejemplo, un cambio en la dureza de la roca intacta en un mismo tipo litológico). La longitud de estos dominios deben ser, como máximo, de 10 m de largo. Una falla o zonas de intenso diaclasamiento con un ancho menor a 0,5 m, no se deben seleccionar como un dominio geotécnico separado (Read & Stacey, 2009).

Foto de SRK Consulting

Figure 2-1:


Ejemplo de distintos dominios geotécnicos


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Minera Escondida Ltda. Gerencia de Desarrollo Minero Desarrollo Geológico Pr ocedi mi ento de M apeo Geoté cni co de Testigos de Sondaj es Diamantinos L evanta mi ento y Regi str o de Parámetr os Geoté cni cos M ayo 2011

Tabla 6-1: N° Intervalo Desde (m) Geotécnico


Ventana de Registro 1: Selección de Intervalos Geotécnicos

Hasta (m)

Tramo (m)

Litología

1

0,00

24,00

24,00

Grava

2

24,00

40,50

16,50

Sin muestra

3

40,50

50,50

10,00

Andesita

4

50,50

60,50

10,00

Andesita

5

60,50

67,43

6,93

Andesita

6

67,43

68,91

1,48

Pórfido

7

68,91

76,24

7,33

Pórfido


¿Zona débil? ¿Gravas? (sólo si es sí) (sólo si es sí) (Tabla 6-1) √

√


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6.3 Determinación del Grado de Fracturamiento 6.3.1 Definición El grado de fracturamiento es el conteo del número o espaciamiento de las fracturas en un determinado dominio geotécnico de un testigo, en que existe una intensidad de fracturamiento similar. Para tener una idea completa del grado de fracturamiento del macizo, se deben medir los siguientes índices: La Recuperación Total del Testigo ( Total Core Recovery o TCR), la Recuperación de Testigos Sólidos (Solid Core Recovery o SCR), la Designación del Calidad de la Roca (Rock Quality Designation o RQD) y la Frecuencia de Fracturas ( Fracture Frecuency o FF).

6.3.2 Evaluación de las fracturas en los testigos Previo a la determinación del grado de fracturamiento en los testigos de sondajes, es importante


6.3 Determinación del Grado de Fracturamiento 6.3.1 Definición El grado de fracturamiento es el conteo del número o espaciamiento de las fracturas en un determinado dominio geotécnico de un testigo, en que existe una intensidad de fracturamiento similar. Para tener una idea completa del grado de fracturamiento del macizo, se deben medir los siguientes índices: La Recuperación Total del Testigo ( Total Core Recovery o TCR), la Recuperación de Testigos Sólidos (Solid Core Recovery o SCR), la Designación del Calidad de la Roca (Rock Quality Designation o RQD) y la Frecuencia de Fracturas ( Fracture Frecuency o FF).

6.3.2 Evaluación de las fracturas en los testigos Previo a la determinación del grado de fracturamiento en los testigos de sondajes, es importante determinar , uno de los cinco orígenes de las fracturas abiertas que se pueden encontrar en los testigos de sondajes, a saber: Las fracturas artificiales inducidas por los procesos de manipulación del testigo, se deben marcar

con una “X”. Las fracturas artificiales inducidas por los procesos de perforación (fracturas mecánicas), se deben marcar con doble línea que cruce la fractura (

).

Las fracturas naturales por la fábrica, idealmente no inducida por la perforación, se deben marcar con una línea que cruce la fractura (

).

Las juntas cementadas que están cerradas o fracturas abiertas provocadas por la perforación, se deben marcar como “CJ” más una línea paralela a la discontinuidad. Las juntas naturales que están presentes en el macizo rocoso, no es necesario marcarlas, si

fuere necesario, se deben marcar como “ J” más una línea paralela a la junta. Para distinguir las juntas abiertas del resto de las fracturas, se pueden usar los siguientes criterios: Las juntas abiertas naturales separan trozos de roca sólida (intacta) y no exhiben resistencia a la tracción. Las juntas abiertas naturales se presentan con una apariencia no fresca: frecuentemente presentan pátinas o rellenos de mineral. CODIGO : PR015 FECHA APROBACIÓN : Mayo 2011 EDICION Nº : 1 FECHA VIGENCIA : Mayo 2012



Las fracturas artificiales presentan una apariencia fresca, generalmente son rugosas y no presentan pátinas de mineral.

Esquema SRK Consulting

Figure 6-2: Marcado ideal de un testigo

Foto SRK Consulting

Figure 6-3: Fractura mecánica, evidenciada por su alto ángulo respecto al eje el sondaje, su rugosidad y su aspecto fresco

Foto SRK Consulting

Figure 6-4: CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1

Conjunto de fracturas sub-paralelas a la foliación. Su rugosidad y angulosidad indican un daño mecánico FECHA APROBACIÓN : Mayo 2011 FECHA VIGENCIA

: Mayo 2012



Foto SRK Consulting

Figure 6-5:

El alto ángulo de los d i s k i n g 1en una andesita, es un fuerte indicador de daño mecánico

Foto SRK Consulting

Figure 6-6: Obvio indicador de daño mecánico por la perforación

6.3.3 Modo de proceder (general para todos los índices de fracturamiento) El grado de fracturamiento se debe registrar en la Ventana de Registro 2 (ver Tabla 3-1). El requisito fundamental para la descripción cuantitativa del grado de fracturamiento mediante estos índices, es que se miden todos los trozos de testigos.

1


Los core disking son un indicador de altos esfuerzos in situ en los macizos rocosos. Se reconocen por un intenso fracturamiento ortogonal al eje del sondaje.


: Mayo 2012



Los tramos molidos se deben registrar anteponiendo una M a la medida; por ejemplo: un

tramo de falla de 1,48 m, se registrará como “M1,48” en la Ventana de Registro 2 (ver Tabla 3-1). Los testigos intactos2 no deben estar interrumpidos por discontinuidades naturales. Los trozos de testigos se miden por el eje del sondaje. Solo se consideran las discontinuidades naturales para estos índices. La obtención de los índices de fracturamiento tratados en este capítulo, se obtendrán durante la Etapa de Tratamiento de los Datos Geotécnicos, en gabinete; no obstante, se los tratará brevemente a continuación, con la intención que el geólogo mapeador los tenga en consideración durante el levantamiento de los datos.

6.3.4 Recuperación total de testigos (Total

Core Reco very – TCR)

Definición La Recuperación Total de Testigos es el porcentaje de testigos recuperados en un tramo geotécnico de sondaje. Incluye los trozos de testigos sólidos 3, los no intactos y las zonas quebradas.

Modo de proceder Se deben colocar los trozos de testigos, tan juntos como sea posible. Para las zonas trituradas, se debe empujar el material de tal manera que, aproximadamente, se asemeje al volumen de un testigo. Se mide el largo total del sondaje recuperado.

2

Los testigos intactos son trozos de testigos entre dos discontinuidades naturales abiertas.

3

Testigo sólido es la traducción del inglés de sound core, definido como un testigo que está fresco a moderadamente meteorizado, y que es lo suficientemente resistente, como para que no se pueda quebrar con la mano.



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6.3.5 Recuperación de testigos sólidos (Solid Core Recovery – SCR) Definición La Recuperación de Testigos Sólidos es el porcentaje de testigos sólidos en un tramo geotécnico.


Figure 6-7: Ejemplo de la obtención del TCR en %. El TCR del intervalo B (área amarillo) es aproximadamente de 2,4 m (2,4 / 3,0 = 80%), siendo el intervalo geotécnico de 3,0m Modo de proceder Se miden por el eje del sondaje, todos los trozos sólidos mayores que el diámetro del testigo, expresando en metros. Los tramos de testigos con múltiples quiebres mecánicos y los quiebres provocados por la manipulación, se consideran como trozos de testigos sólidos.

Foto SRK Consulting

Figure 6-8: Ejemplo de la obtención del SCR en metros. En este caso el SCR es la suma de los trozos A+B+C+D+E, entre las profundidades de 103,5 y 105,0 m CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1


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Tabla 6-2: N° Intervalo Desde Hasta Tramo Geotéc- (m) (m) (m) nico

Ventana de Registro 2: Evaluación del Grado de Fracturamiento Largo de trozos de testigos (m)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

0,00

24,00

24,00

2

24,00

40,50

16,50

3

40,50

50,50

10,00

1,10

0,89

1,33

0,56

1,22

1,75

0,88

0,44

0,49

0,07

0,29

0,31

4

50,50

60,50

10,00

0,82

0,09

1,28

0,31

1,27

0,42

0,63

1,31

0,47

0,55

0,35

0,77

5

60,50

67,43

6,93

0,07

0,76

1,13

1,21

0,36

1,84

0,68

6

67,43

68,91

1,48

M1,48

7

68,91

76,24

7,33

0,03


1,30

0,06

1,07

1,23

1,31


0,82

0,32

13

0,15

∑ trozos (m)

14

15

16

17

18

19

Trozos Trozos Trozos > Ø > 10 cm

20 Molidos

0

9,33

9,26

0

8,42

8,33

0

6,05

5,98

1,48

0

0

0

6,11

6,05


: Mayo 2012


6.3.6

Designación de la calidad de la roca (Rock Quality Designation - RQD) Definición

La Designación de la Calidad de la Rocas es el porcentaje de trozos de testigos intactos y sólidos, con longitudes mayores que 10 cm, en un tramo geotécnico. Modo de proceder Para este procedimiento, el intervalo del testigo sobre el cual s e determina el RQD es el intervalo geotécnico.


6.3.6

Designación de la calidad de la roca (Rock Quality Designation - RQD) Definición

La Designación de la Calidad de la Rocas es el porcentaje de trozos de testigos intactos y sólidos, con longitudes mayores que 10 cm, en un tramo geotécnico. Modo de proceder Para este procedimiento, el intervalo del testigo sobre el cual s e determina el RQD es el intervalo geotécnico.


Figure 6-9: Ejemplo de la obtención del RQD: El RQD del intervalo B, es aproximadamente de 50% (1,5 / 3,0 x 100 = 50%). Las áreas no consideradas se resaltan en círculos rojos Los trozos de testigos con meteorización grado I (fresco) y II (ligeramente meteorizado) son incluidos en la medida del RQD. Los trozos con grado III (moderadamente meteorizado) también son incluidos en el conteo, pero con precaución. Los trozos de testigos con meteorización grado IV (altamente meteorizado), V (completamente meteorizado) y VI (suelo residual), no son considerados para la obtención del RQD (Deere & Deere, 1988); por lo tanto, los testigos que están intensamente meteorizados deben recibir una calificación de RQD de cero (Bieniawski, 1974).



: Mayo 2012



Los trozos que contengan numerosos poros o que sean friables (o una combinación de estas características), no deben ser incluidos en la determinación del RQD. Se miden todas las longitudes de los trozos de testigos que sean intactos y sólidos. Solamente esos trozos de roca formado por discontinuidades naturales; esto es, diaclasas, zonas de cizalle, planos de estratificación o planos de clivaje que resulten en superficies de separación, se considerarán para efectos del RQD. Los trozos de testigos, quebrados provocados por el proceso de perforación, se ensamblan y se cuentan como una sola pieza. Si por alguna razón, no existe una recuperación de 100% para un tramo geotécnico, la longitud del testigo perdido en la perforación, se debe sumar al total del tramo geotécnico, para efectos del cálculo del RQD. Se debe considerar las juntas que sean paralelas al eje del testigo como un testigo sólido.

Foto SRK Consulting

Figure 6-10: Junta paralela al eje del testigo que afecta un trozo de testigo sólido. Este trozo es considerado como un trozo intacto para efectos de cálculo del RQD.



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6.3.7

Frecuencia de fracturas (Fracture Frecuency - FF) Definición

La Frecuencia de Fracturas es el conteo de discontinuidades naturales en un intervalo geotécnico. El FF se expresa en discontinuidades por metro. Modo de proceder Se cuentan todas las discontinuidades abiertas en el testigo, a través del eje del testigo. Se excluyen las provocadas por la manipulación del testigo. Se expresa en fracturas por metro y es calculado como las cantidad de discontinuidades dividido por la longitud total del tramo recuperado, para un determinado dominio geotécnico.



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Figure 6-11: Ejemplo de cálculos del RQD, en distintos dominios geotécnicos



: Mayo 2012



Modificado de British Standards Institution (1999)

Figure 6-12:


Comparación entre los índices RQD, SCR y TCR para un tramo de testigo dado.


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Tabla 6-4:

Criterios para estimar la meteorización del macizo rocoso (ISRM, 1978)

Código de Mapeo

Término

I

Roca Fresca

No presenta signos visibles de meteorización en la roca: tal vez una leve decoloración en las superficies de las discontinuidades mayores.

Levemente Meteorizada

La decoloración indica meteorización de la roca y en las superficies de las discontinuidades. La roca en su totalidad puede estar decolorada por la meteorización y puede estar externamente algo más débil, que en su condición fresca.

II

Descripción

III

Menos de la mitad de la roca esta descompuesta y/o desintegrada como un suelo. Moderadamente La roca f resca o decolorada se puede presentar como colpas o testigos Meteorizada continuos.

IV

Más de la mitad de la roca esta descompuesta y/o desintegrada como un suelo. Muy Meteorizada La roca f resca o decolorada se puede presentar como colpas o testigos discontinuos.

V

Completamente Toda la roca esta descompuesta y/o desintegrada como un suelo. La estructura Meteorizada original del macizo aún se mantiene en gran parte intacta.

VI

Toda la roca está convertida como suelo. La estructura del macizo y la fábrica del Suelo Residual material están destruidas. Existe un gran cambio de volumen, sin embargo el suelo no ha sido transportado significativamente.



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6.5 Estimación de la Resistencia de la Roca Intacta (IRS) y Evaluación de los Micro-defectos 6.5.1 Resistencia de la roca intacta Definición La determinación estándar del IRS, es por medio del ensayo de resistencia a la compresión no confinada (UCS); no obstante, el IRS puede determinarse a partir de medidas empíricas: martillo de geólogo, martillo de Schmidt, ensayo carga puntual y ensayos de laboratorio. La resistencia de la roca intacta determina la resistencia del material blocoso de roca intacta, y como tal, gobierna parcialmente, la resistencia del macizo rocoso en general. Modo de proceder El grado de fracturamiento se debe registrar en la Ventana de Registro 4 (ver Tabla 5-1). Para estimar el IRS se deberá seleccionar, en la medida de lo posible, un testigo libre de microdefectos. Si la roca es anisotrópica se debe indicar como comentario. La resistencia de la roca puede ser considerablemente diferente si es medida en forma paralela o perpendicular a discontinuidades; tales como, foliación, esquistosidad, micro-defectos o estratificación. Por lo tanto, es importante recopilar datos de resistencia en múltiples direcciones. Se debe comenzar golpeando suavemente con el martillo de geólogo todo el intervalo geotécnico, con el fin de distinguir si existen tramos más débiles; estimando el porcentaje de incidencia de rocas fuertes y débiles. Estimar la resistencia de la roca, a partir de los criterios presentados en la Tabla 5-2. Si las rocas son tan débiles como para ser clasificadas en el rango R0 – R1, se deberá describir el material con más detalle usando el rango entre S1 y S6.



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6.5.2 Evaluación de los micro-defectos Definición Los micro-defectos son planos de debilidad semi-continuos, que presentan rellenos menores a 1 mm de espesor y que no pueden ser clasificados como típicas discontinuidades (ver figuras desde la 5-1 a 5-4). Modo de proceder Se deben contar los micro-defectos para un tramo geotécnico determinado, a través del eje del testigo. La cantidad relativa de micro-defectos se evalúa de acuerdo con lo indicado en la Tabla 5-3, durante la etapa de gabinete. La dureza del relleno mineral se describe de acuerdo a la Escala de Dureza de Mohs (Tabla 54).



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Tabla 6-5:

Ventana de Registro 4: Estimación del la Resistencia de la Roca Intacta (IRS) Resistencia roca intacta (Tabla 5-2)

N° Intervalo De sde (m) Geotécnico

Ha sta (m)

Tra mo (m) Resistencia Resistencia Fuerte Débil

1

0,00

24,00

24,00

2

24,00

40,50

16,50

3

40,50

50,50

10,00

4

50,50

60,50

10,00

R4

5

60,50

67,43

6,93

R4

6

67,43

68,91

1,48

R1

7

68,91

76,24

7,33

R3


% Débil

Conteo

7

Y

2

D

R3

20

5

Y

2

D

R2

50

5

Y

2

D

R3


Micro-defectos Tipo de Dureza de Drop Test relleno Mohs (Tabla 7-1) (Tabla 7-2) (Tabla 5-4)


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Tabla 6-6:

Estimación aproximada y clasificación de la resistencia a compresión de suelos y rocas a partir de índices de terreno (ISRM, 1978).

Grado

Descripción

Identificación de ter reno

Resistencia a la compresión uniaxial (M pa)

R6

Roca Extremadamente Fuerte

La muestra solo puede ser astillada con el martillo geológico.

>250

R5

Roca M uy Fuerte

La muestra requiere de muchos golpes del martillo geológico para ser f racturada.

100-250

R4

Roca Fuerte

La muestra requiere más de un golpe del martillo geológico para ser f

50-100


Tabla 6-6:

Estimación aproximada y clasificación de la resistencia a compresión de suelos y rocas a partir de índices de terreno (ISRM, 1978).

Grado

Descripción

Identificación de ter reno

Resistencia a la compresión uniaxial (M pa)

R6

Roca Extremadamente Fuerte

La muestra solo puede ser astillada con el martillo geológico.

>250

R5

Roca M uy Fuerte

La muestra requiere de muchos golpes del martillo geológico para ser f racturada.

100-250

R4

Roca Fuerte

La muestra requiere más de un golpe del martillo geológico para ser f racturada.

50-100

R3

Roca Medianamente Fuerte

No puede ser escarbada o disgregada por una cortaplumas, la muestra se fractura con un solo golpe firme del martillo geológico.

25-50

R2

Roca Débil

Puede ser escarbada por el cortaplumas con dificultad, se deforma o disgrega por un fuerte golpe de la punta del martillo.

5,0-25

R1

Roca M uy Débil

Se disgrega por un golpe fuerte de la punta del martillo geológico, puede ser escarbada por el cortaplumas.

1,0-5,0

R0

Roca Extremadamente Débil

Marcada por la uña.

0,25-1,0

S6

Roca Extremadamente Débil

Se marca con dificultad al presionar con la uña.

>0,5

S5

Ar cilla M uy Rígida

Con cierta presión puede marcarse con la uña.

0,25-0,5

S4

A rcilla Rígida

Se necesita una fuerte pr esión para hincar el dedo.

0,1-0,25

S3

A rcilla Firm e

Se necesita una pequeña presión para hincar el dedo.

0,05-0,1

S2

Ar cilla Débil

El dedo penetra fácilmente varios centímetros

0,025-0,05

S1

A rcilla M uy Blanda

El puño penetra fácilmente varios centímetros.

< 0,025



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Tabla 6-7: Código

Cuantificación de micro-defectos

Descripción

0

Sin micro-defectos.

1

Menor cantidad de micro-defectos.

2

Moderada cantidad de micro-defectos.

3

Fuerte cantidad de micro-defectos.

Frecuencia No hay. Espaciamiento > 100 mm. Espaciamiento 10 - 100 mm. Espaciamiento < 10 mm,

Tomado de Jakubec y Laubscher (2000)

Figura 6-13: Ejemplo de una moderada cantidad de micro-defectos

Tomado de Murphy y Campbell (2007)

Figura 6-14: Fotografía detallada de una muestra de sulfuros masivos con una fuerte cantidad de micro-defectos



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Foto SRK Consulting

Figura 6-15: Ejemplos de cantidad relativa de micro-defectos: fuerte (arriba), moderada (al centro) y menor (abajo)

Foto SRK Consulting

Figura 6-16: Ejemplos testigos con fuerte cantidad de micro-defectos CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1


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Tabla 6-8:

Guías para estimar la dureza de los rellenos minerales, mediante la dureza de Mohs (Laubscher y Jakubec, 2001) Código de Mapeo

Descripción

Dureza de Mohs

1

Talco, Molibdenita.

1

2

Yeso, Clorita.

2

3

Calcita, Anhidrita.

3

4

Fluorita, Calcopirita.

4

5

Apatita.

5



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6.6 Registro de Zonas Débiles 6.6.1 Definición Una zona débil es una parte o zona del terreno, en que las propiedades mecánicas son significativamente más bajas que las del macizo rocoso circundante. Las zonas débiles pueden ser fallas, zonas de cizalle, fallas inversas, capas con minerales débiles, etc. (Norwegian Rock Mechanics Group, 2000)

6.6.2 Modo de proceder Las zonas débiles se deben registrar en la Ventana de Registro 5 (ver Tabla 6-1). Se debe capturar los siguientes parámetros de una zona débil:

√ El tipo de roca. √ El largo de intersección de la zona de falla a lo largo del eje del sondaje. √ Describir el material en la zona de falla, usando los siguientes términos (Read y Stacey, 2009):

a) Material triturado ( Crushed Material ): Fragmentos angulares de roca tamaño arena en una matriz de limos y arcillas. Este material es equivalente al término geológico descriptivo gouge. 5 Se debiera describir usando la clasificación USCS de suelos (Tabla 6-6), como ayuda para establecer la resistencia al corte del material.

Tomado de Read y Stacey (2009)

Figure 6-17: Ejemplo de material triturado ( g o u g e ) , formado por una falla de gran escala. La recuperación es pobre, debido a que mucho material tamaño arcilla y limo fue lavado durante la perforación

5


Material pulverizado y blando, mezcla de materiales de roca y minerales, que se encuentran a lo largo de zonas de cizalle (fallas).


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b) Material cizallado (Sheared Material ): Compuesta predominantemente por fragmentos de rocas angulares tamaño arena a grava, con algo de limo y arcilla. Con frecuencia, los fragmentos angulares exhiben superficies pulidas, formadas por la ruptura del macizo rocoso a través de la falla.


Figure 6-18: Ejemplo de una zona cizallada. Nótese que los fragmentos son más pequeños que el diámetro del testigo. La recuperación también es pobre, debido a que el material fino fue lavado durante la perforación c)

Material quebrado (Broken Material ): Está compuesto, casi por completo, de trozos de testigo más pequeño que el diámetro del testigo con trazas de limo y arcilla.


Figure 6-19: Ejemplo de una zona quebrada. La unión de todos los fragmentos angulares, genera una recuperación cercana al 100%



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d) Material diaclasado (Jointed Material ): Es una zona que comprende una más alta densidad de juntas que el resto del testigo. En estas zonas, se debiera registrar en las hojas de mapeo, la frecuencia de juntas por metro y la condición de las juntas (JC).


Figure 6-20: Ejemplo de un tramo de testigo altamente diaclasado (h i g h l y j o i n t e d ), según su frecuencia de fracturas. Nótese las juntas con manchas de limonitas



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Tabla 6-9: N° Intervalo Geotécnico

Ventana de Registro 5: Descripción de Zonas Débiles

Desde (m) Hasta (m) Tramo (m)

Ángulo alfa (°)

Consistencia / Tipo Descripción USCS Compacidad (Tabla 6-2) (Tabla 6-3) (Tabla 6-6) (Tablas 6-4/5)

-

52,62

52,79

0,17

17

F

MC

Suelta

SP

6

67,43

68,91

1,48

45

ZF

MT

Semi-dura

ML

-

117,70

118,00

0,30

48

ZF

MT

Semi-dura

ML

12

118,00

119,05

1,05

70

ZF

MT

Semi-dura

ML

13

119,05

120,20

1,15

76

ZF

MT

Semi-dura

ML

-

127,30

127,70

0,40

22

F

MC

Suelta

SP

Notas: 1) "Tipo" se refiere a: falla, zona de cizalle, dique meteorizado, estrato débil, estrato meteorizado, etc. 2) "Descripción" se refiere a: Material triturado, cizallado, quebrado o intensamente diaclasado, etc.

Tabla 6-10:


Códigos de mapeo para zonas débiles

Código de Mapeo

Descripción

F

Falla geológica

ZF

Zona de falla

ZC

Zona de cizalle

DM

Dique meteorizado

CD

Contacto débil

ED

Estrato débil



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La naturaleza de cualquier gouge en las zonas de fallas, se debe documentar en términos de consistencia y competencia (tablas 6-3 y 6-4) y se debe aplicar la clasificación de suelos presentada en la Tabla 6-6. Tabla 6-11: Código de Mapeo

MT

Descripción del material de las estructuras (Read y Stacey, 2009)

Término

Descripción

Fragmentos angulares de roca tamaño arena en una matriz de limos y arcillas. Material triturado Este material es equivalente al término geológico descriptivo gauge . Se debiera (c rushed describir usando la clasificación USCS de suelos, como ayuda para establecer la Material ) resistencia al corte del material. Compuesta predominantemente fragmentos de rocas angulares tamaño arena a


La naturaleza de cualquier gouge en las zonas de fallas, se debe documentar en términos de consistencia y competencia (tablas 6-3 y 6-4) y se debe aplicar la clasificación de suelos presentada en la Tabla 6-6. Tabla 6-11: Código de Mapeo

Descripción del material de las estructuras (Read y Stacey, 2009) Descripción

Término

MT

Fragmentos angulares de roca tamaño arena en una matriz de limos y arcillas. Material triturado Este material es equivalente al término geológico descriptivo gauge . Se debiera (c rushed describir usando la clasificación USCS de suelos, como ayuda para establecer la Material ) resistencia al corte del material.

MC

Compuesta predominantemente fragmentos de rocas angulares tamaño arena a Material cizallado grava, con algo de limo y arcilla. Con frecuencia, los fragmentos angulares (shear meterial ) exhiben superficies pulidas (slickensided) f ormadas por la ruptura a trav és del macizo rocoso por la falla.

MQ

Material quebrado (broken material )

MD

Material diaclasado ( jointed material )


Está compuesto, casi por completo, de trozos de testigo más pequeño que el diámetro del testigo con trazas de limo y arcilla. Es una zona que comprende una más alta densidad de juntas que el resto del testigo. En estas zonas, se debiera registrar en las hojas de mapeo, la frecuencia de juntas por metro y la condición de las juntas (Jc).


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Tabla 6-12:

Criterios para estimar la consistencia de suelos finos en el campo (limos y arcillas) Resistencia

Consistencia

Penetración Compresión No dre nada al corte , estándar, SPT uniaxial, qU s U (kPa)

Descripción

(golpes/pie)

(kPa)

Muy blanda

Fácilmente penetrada varias pulgadas con el dedo pulgar. Puede ser moldeada fácilmente con la mano.

<2

< 12,5

< 25

Blanda

Fácilmente penetrada 1” c on el dedo pulgar . Puede ser mold eada, con una ligera presión, con la mano.

2a4

12,5 a 25

25 a 50

Media

Puede ser penetrada ¼” con el dedo pulgar, aplicando cierta presión. Si se aprieta fuertemente con la mano puede ser moldeada.

4a8

25 a 50

50 a 100

Semi-Dura

Solo con gran esfuerzo puede ser penetrada ¼” con el dedo pulgar. No puede ser moldeada con la mano.

8 a 15

50 a 100

100 a 200

Dura

Sólo puede ser levemente indentada con la uña del dedo pulgar.

15 a 30

100 a 200

200 a 400

Rígida

Dif íc ilmente indentada por la uña del dedo pulgar.

> 30

> 200

> 400



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Tabla 6-13: Com pacidad

Muy suelta

Suelta

Media

Criterios para estimar la compacidad de suelos granulares (arenas) Descripción

Penetración estándar,

Dens idad re lativa

(golpes/pie)

(%)

<4

< 15

4 a 10

15 a 35

10 a 30

35 a 65

Fácilmente penetrada por una barra de acero

de ½“ empujada con la mano. Penetrada por una barra de acero de ½“ empujada con la mano.

Penetrada fácilmente por una barra de acero

de ½ “ golpeada con un martillo geológico.

Compacta

Penetrada por una barra de acero de ½“ golpeada con un martillo geológico.

30 a 50

65 a 85

Muy Compacta

Penetrada solo pocas pulgadas por una barra de acero de ½ “ golpeada con un martillo geológico.

> 50

85 a 100



: Mayo 2012



Tabla 6-14:


Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (Wagner, 1957)


: Mayo 2012



6.7 Caracterización de las familias de discontinuidades 6.7.1 Definición Las condiciones de las juntas son expresadas por irregularidades a pequeña escala sobre la superficie de la junta (rugosidad), alteración de la junta y la naturaleza del relleno. Es importante evaluar en forma separada las condiciones de las familias de juntas, para que sea posible identificar la familia que más influye en la orientación de las obras mineras. La caracterización de las familias de discontinuidades y la estimación del espaciamiento se debe registrar en la Ventana de Registro 6 (ver Tabla 7-1).

6.7.2 Caracterización de juntas cementadas (CJ) Definición Son defectos definidos como juntas con más de 1 mm de relleno y las cuales no cae n en la categoría de juntas abiertas. Las juntas cementadas, son discontinuidades estructurales que tienen continuidad con sus paredes, mediante minerales de diferente resistencia cementante (Laubscher & Jak ubec, 2001). Las juntas cementadas influencian la resistencia del macizo rocoso, cuando la resistencia del cemento es menor que la resistencia de sus paredes. Modo de proceder Si las juntas cementadas forman una familia de discontinuidades, se deben caracterizar de la misma forma que el resto de las discontinuidades (ver más adelante en este mismo capítulo). A las familias de CJ se les debe evaluar su resistencia relativa, mediante un test bastante

rudimentario, llamado “drop test ”. Que consiste en soltar un trozo de testigo sólido, que contenga la junta cementada, desde una altura de unos 20 cm sobre un piso de concreto. Las juntas fuertes nunca se quiebran al caer sobre el piso, las juntas moderadas algunas veces se quiebran, y por último, las juntas débiles siempre se quiebran (Tabla 7-2). Aunque el test es subjetivo, los valores indican una resistencia relativa que sirve para compararla con otras juntas y con la roca intacta.



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También se debe evaluar las juntas cementadas abiertas (CJO), de la siguiente manera: Ante una junta cementada abierta (inducida por la perforación), trate de encontrar un junta cementada en la proximidad cercana de esta. Abra esta junta cementada y cerrada, con un martillo de geólogo. Evalúe la apariencia de la superficie de esta junta y compárela con la previamente encontrada. Si las propiedades son iguales, entonces la junta inicialmente abierta por la perforación, debería ser clasificada como una junta cementada y mapeada como tal.



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Tabla 6-15:

Ventana de Registro 6: Estimación del Espaciamiento y Condición de las Familias de Discontinuidades*

N° Intervalo Desde (m) Hasta (m) Tramo (m) Geotécnico

Tipo*

Conteo**

Rugosidad menor (Tabla 7-4)

Tipo de relleno (Tabla 7-3)

1

0,00

24,00

24,00

2

24,00

40,50

16,50

3

40,50

50,50

10,00

J

3

OR

Ar

4

50,50

60,50

10,00

CJ

3

PR

An Ca

5

60,50

67,43

6,93

J

4

OR

Ar

6

67,43

68,91

1,48

ZF

40

PP

7

68,91

76,24

7,33

J

1

OP

Lm

¿R Caja < R Relleno?

sí

2

sí

MM

no

3

no

LM

C

Cl

sí

Pátina

sí

MM

H

Ar

Lm Hm Rx

no

1850

sí

D

O

Ar

Lm

sí

2

sí

AM

H

Lm

Cl

Espesor de ¿e g o u g e Meteor. de Drop Test Ja relleno > paredes (Tabla 7-2) (T.7-6) (mm) amplitud? (Tabla 7-5) ***

H M

Notas: *) Esta ventana se replica para las juntas entre 0-30°, 30-60° y 60-90°. **) Se refiere a juntas abiertas o que formen bloques. Se considerarán también, las juntas cementadas o fábricas con rellenos de dureza < 5 (dureza de Mohs). ***) Sólo para juntas cementadas.

Tabla 6-16:

Criterios para la estimación de la resistencia relativa del relleno de juntas cementadas mediante el Drop Test. Código de Mapeo



Categoría

F

Fuerte (nunca se quiebra).

M

Moderada (algunas veces se quiebra).

D

Débil (siempre se quiebra).


: Mayo 2012


Una junta cementada abierta, se puede distinguir de la siguiente manera: Si existe una apariencia fresca en una pared de la junta y existe cemento residual en la otra, puede indicar un quiebre por una junta cementada. Si presenta una superficie ligeramente rugosa y cristalina, puede indicar un quiebre por una junta cementada. Si ocurren otras juntas cementadas y cerradas, similarmente orientadas.

6.7.3 Evaluación de las discontinuidades por la fábrica En la etapa de recopilación de datos, es esencial que se entienda bien el impacto de la fábrica en la


Una junta cementada abierta, se puede distinguir de la siguiente manera: Si existe una apariencia fresca en una pared de la junta y existe cemento residual en la otra, puede indicar un quiebre por una junta cementada. Si presenta una superficie ligeramente rugosa y cristalina, puede indicar un quiebre por una junta cementada. Si ocurren otras juntas cementadas y cerradas, similarmente orientadas.

6.7.3 Evaluación de las discontinuidades por la fábrica En la etapa de recopilación de datos, es esencial que se entienda bien el impacto de la fábrica en la resistencia del macizo rocoso. Es por esta razón, que el número de quiebres paralelos a la fábrica, necesita ser separado del conteo de las juntas. Dependiendo de la orientación de la fábrica y del campo de esfuerzos predominante, los rendimiento de excavación pueden ser considerablemente mejor que los determinados por las clasificaciones de macizos rocosos basados en diseños empíricos, en que se incluyen el conteo de la fábrica, en el total del conteo de las juntas. Esta propuesta puede ser ejecutada, no solamente en sondajes orientados, sino en sondajes no orientados como un indicador relativo.

Foto SRK Consulting

Figure 6-21: Testigos con una fábrica evidente, en que las aberturas son previas a la perforación.



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6.7.4 Espaciamiento de las familias de discontinuidades Para determinar el espaciamiento y condición de las discontinuidades en los testigos de rocas, es necesario estimar y clasificar el ángulo alfa: ángulo entre el plano de una junta y el eje del testigo. Durante el mapeo geotécnico se dividen las juntas según su ángulo alfa en: 0-30°, 30-60° y 60-90°, para luego contar las juntas abiertas (ver Tabla 7-1). En el conteo de estas juntas, se excluyen: Las juntas cementadas que han sido abiertas por los procesos de perforación. Los quiebres mecánicos que son resultado de la perforación (fracturas frescas). Los quiebres que resultan de la manipulación del testigo. Los quiebres a través de las foliaciones.

6.7.5 Naturaleza del relleno de las juntas El relleno mineral que se encuentran en las discontinuidades, se debe registrar de acuerdo con los códigos presentados en la tabla siguiente:



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Tabla 6-17:

Minerales presentes

Código de mapeo

Mineral

Al

Alunita

An

Anhidrita

Ar

Arc illa

Bo

Bornita

Ca

Calcita

Cpy

Calcopirita

Cc

Calcosina

Cl

Clorita

Cv

Covelina

Qz

Cuarzo

Du

Dufrenita

Hm

Hematita

Lm

Limonita

OxC

Óxidos de cobre

Py

Pirita

Rx

Roca molida

Sc

Sericita

Sd

Siderita

Y

Yeso

6.7.6 Rugosidad de las juntas Para caracterizar la rugosidad de las paredes de las discontinuidades, se usan los perfiles presentados en la Tabla 7-4. Estos perfiles típicos, fueron confeccionados para largos de 20 cm; como guía se ha incluido la amplitud teórica de las asperitas aproximada, de acuerdo a Barton y Choubey (1977).

6.7.7 Meteorización de las paredes de las juntas La meteorización de las paredes de las juntas resulta de los movimientos de los fluidos a lo largo de las juntas, que consecuentemente alteran la composición de la roca circundante. Estimar la alteración de las paredes de las juntas, permite comparar la resistencia relativa de la pared con la resistencia de la roca intacta. Esta alteración puede resultar en las cinco situaciones presentadas en la Tabla 7-5. CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1


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Tabla 6-18:

Caracterización de la rugosidad de las paredes de las discontinuidades (modificada de ISRM, 1978)

Código de

Escala

Escala

mapeo

intermedia

menor

ER

Perfil de rugosidad

Amplitud (mm)

Rugosa

10

Suave

7

EP

Pulida

5,5

OR

Rugosa

7

Suave

5,5

OP

Pulida

3,5

PR

Rugosa

1,3

Suave

0,7

Pulida

0,25

Escalonada

ES

Ondulada

OS

Plana

PS PP

Tabla 6-19:

Criterios para evaluar la meteorización de las paredes de las juntas (Bieniawski, 1989)

Código de mapeo

Grado de meteorización

Descripción

SM

Sin meteorización (Fresca)

No hay signos visibles de meteorización: La roca está fresca, los cristales brillan.

Ligeramente meteorizada

Las discontinuidades están manchadas o descoloradas y pueden contener un relleno delgado de material alterado. La descoloración se puede extender en la roca desde la superficie de la discontinuidad hasta una distancia de un 20 % del espaciamiento de las discontinuidades.

LM

MM

AM

D


Una ligera descoloración se extiende por la roca, desde la superficie de la Moderadamente discontinuidad por una distancia más grande que el 20 % del espaciamiento de meteorizada las discontinuidades. Las discontinuidades pueden contener relleno de material alterado. Se observa que los límites de los granos están parcialmente abiertos. La descoloración se extiende por toda la roca, y el material rocoso está Altamente parcialmente friable. La textura original de la roca has sido preservada, pero la meteorizada separación de los granos a ocur rido. Descompuesta

La roca está totalmente descolorada y descompuesta en una condición friable. La apariencia externa es de un suelo.


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Tabla 6-20:

Criterios para la obtención del índice de alteración de las discontinuidades (Ja) de Grimstad y Barton (1993)

Código mapeo

a) Contacto entre las parede s (sin m inerales de re lleno, solamente costras).

A

Relleno soldado, duro, inablandable, impermeable, p.e., cuarzo o epidota.

B

Paredes de las juntas inalteradas, solo con superficies manchadas.

C

Paredes ligeramente alteradas. Con costras de minerales inablandables, partículas arenosas, roca tr iturada sin arcillas, etc.

D

Costras limosas o areno-arcillosas, pequeñas f racciones de arcillas (inablandables). Costras de arcillas ablandables o de baja fricción, p.e., caolinita o mica;

E

también clorita, talco, yeso, grafito, etc., y pequeñas cantidades de arcillas expansivas (costras sin continuidad de 1- 2 mm de espesor o menos).

Código mapeo

b) Contacto entre las paredes , después de 10 cm de cizalle (delgado relleno mineral).

F

Partículas arenosas, roca desintegrada sin arcillas, etc.

G

Rellenos arcillosos muy consolidados, duros (continuos pero < 5 mm de espesor).

H

Rellenos arcillosos de mediana a baja consolidación, reblandecidos (continuos, pero menor a 5 mm de espesor). Rellenos de arcillas expansivas, p.e., montmorillonita (continuos pero < 5 mm de

J

espesor). El valor de Ja depende del porcentaje de partículas tamaño arcilla expansiva.

Código mapeo K L

c) Sin contacto entre las paredes despué s del cizalle (rellenos de m ineral) Zonas o bandas de roca desintegrada o triturada. Fuertemente consolidada. Zonas o bandas de arcillas y roca triturada o desintegrada. Relleno mediano o bajamente consolidado o blando. Zonas o bandas de ar cillas y roca triturada o desintegrada.

M

Arc illas expansiva. El Ja depende del porcentaje de partículas tamaño arcilla expansiva.

N

Zonas o bandas continuas de arcillas fuertemente consolidadas.

O

Zonas o bandas continuas de arcillas. Mediana a bajamente consolidadas.

P

Zonas o bandas continuas de arcillas. Arcillas expansiva. El Ja depende del porcentaje de partículas tamaño arcillas expansivas.



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Preparado por

Gabriel Zúñiga Olate Geólogo Senior

Revisado por

Esteban Hormazabal Jefe de Mecánica de Rocas

George Even Jefe Área de Geología

Todos los datos utilizados como material principal, además del texto, tablas, figuras y adjuntos de este documento han sido revisados y preparados conforme a los estándares profesionales de ingeniería y medio ambiente normalmente aceptados. CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1


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7 Referencias Barton, N.; Lien, R. & Lunde, J. 1974. Engineering Classification of Rock Masses for the Design of Tunnel Support. Rock Mechanics . Vol.6, N°4, pp.189-236. Beer, G.; Meek, J. L. & Cowling, R. 1983. Prediction of the behavior of shale hanging walls in deep underground excavations. Proceedings 5 th International Congress on Rock Mechanics, BalkemaRotterdam, Melbourne, pp. D45-51. Bieniawski, Z. 1989. Engineering Rock Mass Classifications. John Wiley & Sons. New York. 251p. Brown, E. T. 1981. Rock Characterization, Testing and Monitoring. ISRM Suggested Methods, Pergamon Press, Oxford, 211 p. Brown, E. T. 2002. Block Caving Geomechanics. Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre, The University of Queensland, Australia. 515 p. Cruden, D. M. 1977. Describing the size of discontinuities. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 14, pp. 133-137. Deere, D. U. 1963. Technical Description of Rock Cores for Engineering Purposes. Felsmechanik Ingenieurgeolgie, Vol. 1, N°1, pp. 16-22. Gerrard, A. J. 1988. Rock and Landforms. Allen & Unwin, Sydney, 319 p. Grimstad, E. & Barton, N. 1993. Updating of the Q-System for NMT. In Proceedings of the International Symposium on Sprayed Concrete – Modern Use of Wet Mix Sprayed Concrete for Underground Support. Fagernes, Norway. Ed. Kompen, Opsahl y Berg. Norwegian Concrete Association. Oslo. Griggs, D. T. & Handin, J. 1960. Observation of fracture and hypothesis on earthquakes. Rock Deformation: Geological Society of America Memoir 79. Ed. D. T. Griggs and J. Handin. Geological Society of America, Boulder, Colorado, pp. 347-364. Harries, N. J. 2001. Rock Mass Characterisation for Cave Mine Engineering. PhD thesis (unpublished). University of Queensland, Brisbane. Hobbs, B. E.; Means, W. D. & Williams, P. F. 1976. An Outline of Structural Geology. John Wiley & Sons, Sydney, 570 p. ISRM 1978. Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rock masses. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. , Vol. 15, pp. 319 -368. Jakubec, J. & Laubscher, D. H. 2000. The MRMR rock mass Rating classification system in mining practice. In Proc. MassMin 2000, The Australian Institute of Mining and Metallurgy, Brisbane, pp. 413-421. Laubscher, D. H. 1990. A geomechanics classification system for the rating of rock mass in mine design. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy , Vol. 90, N°10, pp. 257-273. CODIGO : PR015 EDICION Nº : 1


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PR0015 Procedimiento Mapeo Geotécnico SRK

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